半导体激光泵浦的3μm掺铒固体激光研究进展

3μm激光在国防安全、生物医疗、光谱分析等领域具有广阔的应用前景。与非线性频率变换、半导体激光技术相比,利用掺Er的激光增益介质产生3μm激光是一种比较直接、高效的方法。随着3μm掺Er激光器在输出功率和效率方面的突破,半导体激光泵浦的3μm掺铒固体激光已成为热点研究方向。回顾了不同基质材料掺杂Er离子产生3μm激光的输出特性和研究进展;从铒离子能级结构出发,分析了铒离子间的能量传递上转换、激发态吸收等跃迁过程对3μm激光输出性能的影响,并对3μm稀土离子掺杂固体激光器的功率提升潜力和发展前景进行了展望。

基于透明陶瓷材料的激光研究进展

陶瓷激光器是一种以透明陶瓷材料作为增益介质的激光器。与单晶相比,透明陶瓷具有制备周期短和烧结温度低等优势,在激活离子高掺杂浓度下能保证良好的光学均匀性,且容易制备成各种大尺寸复合结构。近年在高功率和超短超强激光输出方面得到广泛应用,产生了一系列研究成果。回顾了陶瓷激光器的发展历程,总结了透明陶瓷在高功率、超短超强脉冲激光输出和特殊波长激光输出等方面的最新进展,并阐述了基于陶瓷制备优势的新型激光材料的发展趋势。

1μm 周期量级超快激光器研究进展

1μm波段超快激光器在材料表面改性、材料微加工等有着广泛的应用前景。激光振荡和放大技术能增强谐振腔的模式选择能力,激光增益和补偿器件可以提高激光峰值功率,进一步减小输出激光的脉冲宽度。主要概述了1μm波段周期量级的超快激光振荡器(纯被动锁模、孤子锁模、克尔透镜锁模)、超快激光放大器(啁啾脉冲放大、脉冲整形、非线性压缩技术),以及1μm超快激光器的调控器件与系统(激光增益介质、色散调控器件、高阶横模产生以及超快激光智能化控制)的最新研究进展。最后展望了1μm周期量级超快激光器的发展前景和趋势。

千瓦级窄线宽掺铥光纤放大器激光线宽对SBS阈值的影响(特邀)

2μm波段高功率窄线宽激光在超远距离相干光通信、下一代引力波探测及激光雷达等前沿应用领域中有着重大需求。受激布里渊散射(SBS)效应是制约窄线宽光纤激光功率提升的关键问题之一。基于多热点设计构建了全光纤掺铥主振荡功率放大(MOPA)系统,利用伪随机二进制序列(PRBS)驱动电光相位调制器,实现了单频种子源激光线宽的连续调谐。理论与实验研究了种子源激光线宽对千瓦级窄线宽掺铥光纤放大器中SBS阈值的影响规律。实验结果表明,当单频种子源的调制线宽为480 MHz时,此掺铥光纤MOPA系统可实现>1025 W的激光输出,激光中心波长为1998 nm,信噪比>46 dB。该激光线宽比目前已报道的千瓦级掺铥光纤激光窄线宽(~5 GHz)窄一个数量级,可用于相干光通信等应用领域的光源研发。