全固态激光及非线性光学频率变换技术

在众多的激光器件中 ,由半导体激光器泵浦的固体激光器 (LDPSSL ,简称全固态激光器 )由于其转换效率高、光束质量好、工作稳定可靠、体积小、重量轻、寿命长、工作介质覆盖的波段广及运转方式多样 ,再加上与非线性光学频率变换技术相结合 ,可实现多种波长的运转 ,致使这类激光器具有逐步取代气体、液体及传统固体激光器的可能性 ,因此这类器件已经成为当前激光技术发展的主要方向。本文综述了全固态激光及非线性光学频率变换技术的发展及在激光与光电子领域中的地位与作用 ,概述了它们的基本原理、特点及关键技术 。

光纤飞秒激光抽运的非线性光学频率变换研究进展

最近十几年来,随着飞秒激光技术及非线性晶体制备技术的逐渐成熟,非线性光学频率变换技术得到了飞速发展。非线性光学频率变换技术的研究旨在突破激光增益介质发射谱线的限制,使激光器输出波长拓展至传统激光器所无法直接输出的波段范围,以满足更加广泛的科研及应用需求。到目前为止,非线性频率变换技术是获得多波长和可调谐飞秒激光的最简捷有效的途径。近些年来,本研究室在研究光纤飞秒激光器的基础上,开展了基于掺Yb3+光子晶体光纤飞秒激光系统抽运不同介质的非线性频率变换研究,主要包括:基于块状晶体的光学参量振荡(OPO)技术、基于砷化镓(GaAs)纳米线的频率上转换、基于高非线性光子晶体光纤的超连续谱及三次谐波的产生。简要介绍国内外相关研究成果,重点综述了本研究室近五年来在上述研究领域的科研成果,分别介绍了OPO技术、砷化镓(GaAs)纳米线的频率上转换和基于高非线性光子晶体光纤的超连续谱及三次谐波的产生技术的基本原理、研究进展以及前沿应用。

非线性晶体应用于中长波红外固体激光器的研究进展

中波红外3~5μm波段以及长波红外8~12μm波段的激光处于大气传输窗口,在激光成像、环境监测、激光雷达、激光医疗、化学遥感和红外对抗等领域有着非常广阔的应用前景。基于非线性光学晶体,采用光学非线性频率变换技术在实现中长波红外固体激光输出方面具有明显的技术优势。该方法激光器结构简单,且晶体本身并不参与能量交换,因而没有量子亏损,从而产热很少。同时具有单色性好、宽调谐、高功率等优点。本文针对常用以及新型非线性光学晶体,对其应用于中长波红外固体激光器的研究进展做了详细的总结。

近红外激光泵浦的可调谐中红外固体激光器研究进展(特邀)

基于非线性光学频率变换技术的可调谐中红外激光器在光电对抗、气体检测、生物医学等应用领域有着重要价值。近红外激光,尤其是1μm激光直接泵浦的可调谐中红外激光器具有结构紧凑、调谐范围宽、稳定性高的优势。从非线性光学频率变换技术的核心器件——非线性晶体出发,综述新型非氧化型晶体在可调谐中红外激光产生中的应用现状,介绍了不同晶体的光学特性及实现中红外产生的方法。针对可调谐中红外激光源的调谐范围、单脉冲能量、重复频率等关键参数,分析了不同晶体的中红外产生性能及其适用的中红外产生方法。最后对近红外激光器泵浦的可调谐中红外激光器进行了展望。

激光技术的新趋向

LASERS2000国际会议于2000年12月4～8日在美国新墨西哥州Albuquerque举行。这是由光学量子电子学会举办的系列会议之一,原名为激光科学会议,已是第23届,着重讨论激光场、激光科学、各类激光器件和激光应用。虽然会议规模不大,但水平很高。这次会议录用论文300多篇,其中特邀报告70篇。美国、日本、德国、法国、意大利、俄罗斯及中国的科学家出席了会议。论文大体分如下几类:①强激光与光场,包括激光科学,化学激光器,激光物理,激光冷却,超强光场,超强激光脉冲,高功率激光的传输效应,超强激光对电子及离子的加速,激光核物理,激光与物理相互作用,自由电子激光器,高功率UV和VUV激光器等;②先进激光技术,包括高功率DPL,光纤激光器,可调谐固体激光器,短波长激光器,波导激光器,共振腔新设计等;③非线性光学技术,包括非线性光学相位共轭技术,高次谐波产生,激光诱导效应,光纤中的SBS及其应用,准相位匹配技术,机载红外激光器,有机聚合物激光器;④激光系统与应用,包括激光测距,雷达,遥感,激光在生物和医学中的应用,激光地学,激光标准,自适应光学等。

位相共轭、自聚焦等相关效应

O437 2003031891 双稳态孤子=Bistable solitons[刊,中]/张俊萍(内蒙古大学理工学院物理系.内蒙古,呼和浩特(010021)),杨性愉∥量子电子学报.—2002,19(1).—31-34对于具有一定形式非线性的薛定谔方程,存在单孤子解的多稳态,也就是说对于相同能量,单孤子具有不同的传输常数。以一非线性形式Linear Smooth Step(LSS)函数为例,对孤子的双稳态进行理论分析,并对其双稳态的光学转换进行数值模拟。图5参7(李瑞琴)

基于腔内级联变频的0.63μm波段多波长激光器

设计出一种基于级联非线性频率变换的634,644,655 nm多波长激光器。该复合变频过程由磷酸钛氧钾(KTP)和砷酸钛氧钾(KTA)晶体共同完成。首先由沿x轴切割的KTP晶体的光参量振荡将波长为1064 nm的激光变频为1572 nm,然后基于(θ=90°,φ=20.9°)切割KTA晶体完成1064 nm与1572 nm的和频过程,获得波长为634 nm的激光输出,进一步利用前述沿x轴切割KTP晶体的拉曼变频,将634 nm激光变频为644 nm的一阶拉曼光及655 nm的二阶拉曼光,实现634,644,655 nm多波长激光同时输出。该复合变频多波长激光器的最大平均输出功率为1.7 W,相应的脉冲宽度为19.3 ns,重复频率为6 kHz。