皮秒多脉冲泵浦KGW红外多波长拉曼激光器

报道了多脉冲机制泵浦KGW晶体的皮秒红外多波长拉曼激光器。建立数学模型研究了多脉冲泵浦机制对拉曼活性分子振动模式的影响,模拟结果显示了拉曼活性分子对多脉冲泵浦机制的响应相比于传统的单脉冲泵浦机制更加活跃与持久,从而促进衰减的分子振荡多次回到本征振动频率。多脉冲的增强效果有利于改善拉曼增益,降低拉曼阈值,提高拉曼转换效率。设计了皮秒多脉冲泵浦KGW拉曼晶体实验,结果表明,三脉冲泵浦机制将拉曼增益改善了2倍以上,拉曼阈值降低了50%以上,768 cm^-1和901 cm^-1拉曼模式的转换效率分别提高了16%和22%以上。基于三脉冲泵浦机制,设计了1 kHz毫焦级皮秒多脉冲泵浦KGW晶体红外多波长拉曼激光器,对于768 cm^-1和901 cm^-1两个振动模式,获得脉冲能量分别为1.39 mJ和1.38 mJ,最大拉曼转换效率分别为29.6%和25.7%。此外,对于两种拉曼模式,此拉曼激光器都可以同时输出多达8条红外拉曼光谱,涵盖范围800~1700 nm。

355nm纳秒和1064nm皮秒激光加工蓝宝石研究

利用波长355nm的纳秒激光和1064nm的皮秒激光对蓝宝石基片进行刻槽及切割实验,通过控制变量法研究了微槽深度、宽度及质量随工艺参数变化的情况,并进行对比分析。结果表明,355nm纳秒激光加工过程存在很大的热作用,而且刻蚀效率低,即使其峰值功率密度达到109 W/cm2也不能实现对蓝宝石毛坯片的图形切割;而1064nm皮秒红外激光切割微槽的质量很高,几乎可实现完全的"冷加工"。最后,通过分析总结,认为激光峰值功率密度达到1012 W/cm2可实现对蓝宝石基片的图形切割,且利用平均功率1 W、单脉冲能量1mJ、脉宽15ps的1064nm红外激光,实现了0.55mm厚蓝宝石毛坯基片的高质量图形切割。