同带泵浦的Tm:CYA调Q锁模激光器

以半导体可饱和吸收镜SESAM作为锁模启动元件,利用同带泵浦技术首次在Tm:CaYALO_(4)(Tm:CYA)激光器实现了被动调Q锁模运转。光路采用X型四镜腔结构,泵浦源采用Er:Y_(3)Al_(5)O_(12)(Er:YAG)固体激光器,其中心波长为1650 nm。分别采用0.5%、1.5%、3%和5%透过率的输出耦合镜,对激光器连续光输出和锁模输出特性进行研究。结果表明:当采用5%透过率的输出耦合镜时,激光器的输出特性最好;当激光器在连续光运转情况下,得到了894 mW的最高功率和16%的最大斜效率输出;将连续光功率优化至最高,在光路中加入SESAM锁模元件后,当吸收泵浦功率大于1.86 W时,激光运转进入不稳定的调Q状态;当吸收泵浦功率提高到5.7 W时,实现了稳定的被动调Q锁模运转;吸收泵浦功率达到6.99 W时,采用5%透过率的输出耦合镜,获得了最高输出功率为399 mW的锁模脉冲激光;此时调Q包络下重复频率为98.11 MHz,脉冲宽度为619.4 ps,对应的最大单脉冲能量为4.07 nJ,调Q包络中锁模脉冲调制深度接近100%。实验结果证明,同带泵浦技术可以用于激光器以产生调Q锁模脉冲,为超短脉冲激光的产生提供了一种新的泵浦方式。

2.79μm高速转镜调Q Er,Cr:YSGG纳秒窄脉冲激光器

转镜调Q无插入损耗,是获得窄脉冲、高峰值功率输出激光的直接方式。纳秒脉冲需要使用高速转镜调Q,并精准控制电机转速与氙灯放电延时,以使激光介质上能级粒子数反转最大,获得最大激光能量输出。本文设计了以Arduino mega 2560单片机为核心的高速转镜调Q控制系统,通过精确单片机解析串口屏指令控制激光电源的充放电和高速电机启停,同时通过对转镜脉冲信号整合降频控制氙灯放电时刻,实现对延迟时间的精准控制,实现了灯泵Er,Cr:YSGG激光纳秒窄脉冲调Q输出。在5 Hz重复频率下,转镜转速为650 r/s时,获得的最高单脉冲激光能量为45.7 mJ、脉冲宽度为86.2 ns,相应的峰值功率为530.2 kW。

基于Q-con非球面的折反射式全景光学系统设计

为了获得大视场管道内壁全景成像,利用Q-type非球面中的Q-con非球面设计了一款工作在可见光波段,视场大小为(65°~115°)×360°,焦距为1.24 mm,F数为3.5,总长为100 mm的折反射式全景光学系统。该系统由1片反射镜、8片透镜组成,其中反射镜单元采用Q-con非球面面型,其余透镜均为球面。在尼奎斯特频率93 lp/mm处调制传递函数大于0.4,成像质量接近衍射极限。为验证Q-con面型相对于偶次非球面面型在折反射式光学系统设计中的优势,实际设计了一款与Q-con非球面折反射式全景系统具有相同参数的偶次非球面折反射式全景系统,对两者进行了分析比较。结果表明,相对于偶次非球面,Q-con非球面多项式系数比对应的偶次非球面的多5~17个数量级,不仅有效的提高了系统设计效率、加工与检测精度、减小成本,同时也可以实现像质更高、口径更小的设计结果。

用表面态型半导体可饱和吸收镜实现Yb∶YAG激光器被动调Q锁模

制作了一种新型的半导体可饱和吸收镜———表面态型半导体可饱和吸收镜 用表面态型半导体可饱和吸收镜作为被动锁模吸收体实现了半导体端面泵浦Yb∶YAG激光器被动调Q锁模 在泵浦功率仅有 1.4W的情况下 ,获得了调Q锁模脉冲序列 ,锁模平均输出功率 1mW ,锁模脉冲重复频率 2 0

声光调Q CO2激光器的输出特性

采用谐振腔内插入声光调制器(AOM)的方法获得了小型CO2激光器的高重频、窄脉宽、高峰值功率输出。通过分析CO2激光器声光调Q的工作原理,利用基于小信号增益和饱和光强的耦合输出数学模型给出了激光器最佳输出镜透过率的数值解,并运用相关实验装置对该数学模型进行了实验验证。理论分析和实验结果均表明:该声光调Q CO2激光器的最佳输出镜透过率为39%。研究了激光器输出性能随脉冲重复频率的变化规律,当脉冲重复频率>1 kHz时,激光器输出峰值功率下降,这与CO2分子上能级寿命有关,并受声光调Q开关热效应的影响。实验中获得的激光器脉冲频率在1 Hz～100 kHz可调。在脉冲频率为1 kHz时,获得的激光脉冲宽度为156 ns,脉冲峰值功率为10 kW,且稳定性较好,非常适合于作激光与物质相互作用的光源。

2μm波段半导体可饱和吸收镜被动调Q光纤激光器

基于半导体可饱和吸收镜和光纤光栅实现了稳定的2μm波段被动调Q光纤脉冲激光器,输出激光的中心波长为1 958.2nm。随着泵浦功率的增加,输出脉冲的重复频率不断增加,而对应脉冲的宽度不断减小。输出脉冲重复频率的变化范围为20～80kHz,脉冲宽度的变化范围为490ns～1μs。当泵浦功率为1.3 W时,调Q光纤激光器的最大平均输出功率为91mW,脉冲重复频率为80kHz,脉冲宽度为490ns,对应的最大单脉冲能量约为1.14μJ。

同步双转镜调Q激光器

用双转镜装置这种最简单、有效的方法 ,实现了调Q激光输出 ,得到了平缓、光滑的脉冲 。

输出镜透过率对Cr∶YAG被动调Q激光器的影响

对LDA端面泵浦Cr∶YAG被动调Q Nd∶YAG激光器的输出特性进行了深入细致的研究,重点分析了输出耦合镜的透过率(T=3%、8%、20%、30%、40%)对平均输出功率、脉冲宽度、重复频率、以及单脉冲能量和峰值功率的影响。研究结果表明:在特定的激光参数下,Cr∶YAG被动调Q Nd∶YAG激光器的某些输出参数由输出镜透过率决定。T=8%时可以获得最大输出功率与重复频率,而T=20%时,可以获得最窄脉冲宽度、最高峰值功率以及最大单脉冲能量。

基于半导体可饱和吸收镜实现闪光灯抽运Nd∶YAG激光器的被动调Q与锁模

基于同一块半导体可饱和吸收镜(SESAM),实现了闪光灯抽运的Nd∶YAG激光器的被动调Q与锁模。实验结果表明:腔长较小时,激光器运转在调Q状态,调Q脉冲宽度为90 ns;随着腔长的增加,调Q脉冲中出现调制,而且调制深度随着腔长的增加而加深。当腔长为140 cm,全反射凹面镜曲率半径为300 cm时,激光器运转在稳定的被动锁模状态,输出的锁模脉冲序列能量为27 mJ、脉宽为35 ps。实验比较了SESAM器件在平凹稳定腔和平凸非稳腔激光器中实现被动锁模的差异,并给出理论解释。SESAM有望取代有机染料成为闪光灯抽运的Nd∶YAG激光器理想的被动锁模器件。

自调Q掺饵光纤激光器

研制出一种结构新颖的掺铒光纤激光器。该激光器利用线性光纤环形镜和半导体激光器芯片的背向反射镜组成谐振腔。采用半导体激光器芯片作为饱和吸收体，在９ｍＷ的泵浦功率下，该激光器实现了自调Ｑ脉冲输出。输出光脉冲宽度为１２μｓ，脉冲峰值功率约为２２ｍＷ；脉冲序列的重复周期约为６５μｓ。

被动调Q锁模运转Tm∶LuScO_(3)陶瓷激光器特性

利用固态反应烧结方法制做的混合三氧化物陶瓷Tm∶LuScO_(3)作为激光增益介质,在全固态激光器中实现了稳定的调Q锁模运转。利用透过率为3%的输出镜获得最高连续光输出功率为257 mW,中心波长为1993 nm,对应斜效率14.06%。以三种半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为锁模启动元件,系统分析了Tm∶LuScO_(3)陶瓷激光器的调Q锁模运转特性,获得最窄锁模脉冲宽度在749~891 ps之间,重复频率121.9 MHz,对应的调Q包络脉冲宽度为50μs,重复频率45.45 kHz,最高输出功率167 mW,中心波长为1987 nm,对应最大单脉冲能量为1.37 nJ。

电磁开腔品质因数Q的计算

本文对电磁开腔镜面反射损耗、镜面衍射损耗、耦合孔损耗在各种模式下引起的品质因数进行了深入的理论分析,得到了品质因数更为精确的计算公式,最后给出了计算实例。

Q开关Nd:YAG激光器的优化设计

本文根据速率方程,推导出Q开关Nd:YAG激光器效率与器件参数的关系式。通过合理选择输出镜的反射率可以提高激光器性能。文中还给出了优化调Q激光器效率的简单方法。

超低阈值Q调制,锁模Yb^(3+)光纤环形腔激光器

在一种掺镱(Yb3+)光纤锁模激光器中。谐振腔采用近"8"字形环形结构,并巧妙地引入半导体可饱和吸收镜(SESAM),腔内引入起偏器和偏振控制器,利用非线性偏振旋转的被动锁模机理,结合SESAM慢可饱和吸收体的自启动作用,在极低的泵浦功率下,实现了稳定的调Q脉冲输出和锁模输出。当泵浦功率为18 mW时,调Q脉冲重复频率为16 kHz,脉冲宽度4μs,光谱宽度为2.34 nm。当泵浦功率为60 mW时,实现了激光器连续锁模,输出功率8 mW,重复频率20 MHz,光谱宽度3.54 nm,脉宽在ps和亚ps量级,而且在调整偏振控制器的角度时,观察到了波长的调谐现象,调谐范围为1 028~1 530 nm。

基于SESAM的3μm波段被动调Q光纤激光器

基于半导体可饱和吸收镜,实现了3μm波段被动调Q光纤激光器平均功率瓦级输出。激光器最大平均功率为1.0 W,对应的最大脉冲能量及最大峰值功率分别为6.9μJ和21.7 W。激光器斜效率为17.8%,最高重复频率为146.3kHz,最小脉宽为315.0ns。

长波长半导体可饱和吸收镜的研制及其在固体激光器被动锁模和调Q中的应用

介绍了国际上流行的长波长半导体可饱和吸收镜的研制方法及其在固体激光器被动锁模和被动调Q中所起的作用 ,并分别就Cr4 +:YAG ,Cr:Forsterite等激光器进行了阐述。

UPLC-Q TOF MS^E与镜像对比分析四种麻黄炮制过程的成分变化

利用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q TOF MS^E)技术采集麻黄和其不同炮制品的复杂化学成分数据,通过对比分析,探究蜜炙、醋制、酒制、炒炭4种炮制过程中麻黄非挥发性化学成分的变化。根据时间依赖型质谱扫描模式(MS^E)采集的超高精度样品数据快速识别麻黄及其炮制品中的主要化学成分,并结合镜像对比分析,总结不同炮制工艺对化学成分与变化趋势的影响。结果显示,与生品麻黄相比,炮制品中共有4类主要成分:生物碱、黄酮、烯烃和有机酸,21种非挥发性化学成分发生变化。其中,生物碱类成分均有所下降,以酒制和炒炭炮制品下降最多;黄酮、烯烃和有机酸类成分经蜜炙后含量上升,而在其他炮制品中含量下降。麻黄及其炮制品物质基础复杂,药效是多类成分共同作用的结果,不同炮制过程会使麻黄的化学成分发生明显变化,炮制品功效可能会随之改变,该方法可为麻黄炮制的现代化研究提供物质基础,也可为临床区别用药提供借鉴。

Er^(3+)2.79μm激光器转镜调Q系统特性分析

当选择YSGG、GGG、GSGG、YAG、YLF作为基质材料时,Er^3+的4~Ⅰ_11/2能级和4~Ⅰ13/2能级之间能够跃迁产生2.7~3μm的激光,该波段激光在医疗、军事等方面有着重要的应用价值。在790 nm,Er:YSGG作为工作物质可产生2.79μm激光。通过建立Er:YSGG能级跃迁的速率方程,理论分析了转镜调Q激光器的系统特性,并在此基础上进行了数值模拟。结果显示在给定激光工作物质各项参数的情况下,系统各个变量能够对转镜调Q激光器的性能产生影响。这些结果将为类似实验的设计和改进提供理论指导。

半导体可饱和吸收镜作为被动调Q吸收体的发展状况

简介了近年来发展起来的若干种新型固体激光器被动调Q用吸收体:掺Cr4+系列,Cr,Nd∶YAG自调Q激光晶体,人眼安全激光器被动调Q用吸收体,GaAs吸收体,半导体可饱和吸收镜。着重介绍了固体激光器和光纤激光器调Q用半导体可饱和吸收镜的原理、研制方法及应用状况。

基于SESAM被动调Q的激光二极管泵浦Yb∶CaYAlO_4脉冲激光器

采用发射波长约为976 nm的半导体激光器作为泵浦源,Yb^(3+)掺杂浓度为1. 5at.%、通光长度为2 mm的Yb∶CaYAlO_4晶体作为增益介质,本文提出了一种基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动调Q的激光二极管泵浦Yb∶CaYAlO_4以获取稳定脉冲输出的方案。通过合理设计谐振腔,实现了稳定的被动调Q激光脉冲输出,并分析了泵浦功率的大小对输出脉冲的重复频率、脉冲宽度、单脉冲能量以及脉冲峰值功率的影响。