LD端泵Nd:YAGSESAM锁模激光器的研究

本文分析了SESAM锁模与染料可饱和吸收体锁模的区别 ,提出了SESAM锁模机理的初步模型。根据对腔参数的分析结果 ,进行了一系列实验 ,实现了半导体端泵Nd :YAG激光器的SESAM锁模运转 ,这是首次利用直腔进行SESAM锁模 。

SESAM锁模激光器在卫星激光测距领域应用研究

本文在分析SESAM(Semiconductor Saturable Absorber Mirrors)锁模激光器原理及技术特点、描述其工作流程的基础上,展示了SESAM锁模激光器用于卫星激光测距的实测结果,通过对卫星激光测距数据数量及质量分析,得出了SESAM锁模激光器以窄脉冲宽度、高能量密度、输出稳定等优势首次在国内应用于卫星激光测距系统后,使系统整体性能得到明显提升的结论。

全保偏掺Er光纤激光器重复频率锁定技术的研究

介绍了δ腔型SESAM启动锁模的全保偏掺Er光纤激光器重复频率锁定技术的原理和应用背景,并设计了一套可以快速实现SESAM锁模全保偏掺Er光纤激光器重复频率锁定的实验装置,最终将激光器的重复频率锁定到氢原子钟上,使得SESAM锁模全保偏掺Er光纤激光器的重复频率具有和氢原子钟同样的稳定度;对锁定前和锁定后重复频率进行了一定时长的数据采集,使用计算重复频率Allan方差的方法对全保偏掺Er光纤激光器的重复频率稳定度进行了量化,并对激光器锁定前后的重复频率进行了对比。通过比较可知,锁定后重复频率的稳定度比锁定前至少提高四个数量级。

二极管侧面泵浦10 kHz皮秒激光再生放大器

采用LD侧面泵浦腔,对SESAM锁模皮秒脉冲进行再生放大,在10 kHz重复频率下,获得了5.5 W(单脉冲能量0.55 mJ)的皮秒激光输出,光束质量M2<2.9。之后又采用KTP晶体进行倍频,获得了2.25 W皮秒绿光输出。

高功率光纤激光器中自相位调制的实验研究

利用主振荡功率放大(MOPA)结构高功率皮秒脉冲全光纤激光器,对高功率皮秒脉冲放大器中自相位调制(SPM)效应进行了实验研究。激光器种子源是自行搭建的半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动锁模光纤激光器。为了抑制非线性效应,使用一个自制重频倍增器把种子脉冲的重频增加到328 MHz后再放大。放大器部分采用三级放大结构,最终获得了中心波长为1 066.5 nm,3 dB光谱线宽约为2.5nm,平均功率为91W的稳定皮秒脉冲激光输出。实验对光脉冲在放大的过程中自相位调制引起的光谱变化进行了研究。对激光器输出光谱的分析表明,随着功率的增大,高功率光纤激光器中自相位调制效应受到入射脉冲的初始啁啾和脉冲形状的影响程度也随着变大,与此同时还受到自陡峭效应的影响。

皮秒脉冲近红外超连续谱激光器

为了获得高平坦度近红外超连续谱输出,防止非线性放大过程中后向光增强影响激光器系统稳定性,满足光电对抗、高光谱激光雷达、光学相干层析成像等应用需求,本文采用含有非线性频率成分皮秒脉冲激光种子源,搭建了利用光纤非线性放大器直接产生超连续谱输出的激光器,并有效解决了返回光问题。利用非线性光纤放大器直接产生超连续谱是实现高功率超连续谱光源的有效途径,该方法将激光增益放大过程与超连续谱非线性展宽过程结合在一起,使得系统结构简单紧凑。实验采用SESAM被动锁模皮秒脉冲,通过两级放大实现了一级Stokes频率展宽,最后通过第三级非线性光纤放大器,实现了波长范围为950~1650 nm,平坦度为10 dB(泵浦光除外),输出功率为56 W的近红外超连续谱输出,光-光转换效率达到48%。