主动调Q掺铥双包层光纤激光器

利用790 nm半导体激光器作为泵浦源、声光调制器作为Q开关,将4 m长掺铥双包层D型光纤作为增益光纤,在入纤功率9.17 W、调制频率50 kHz时,获得激光器最大输出功率为1.26 W.调制频率为30 kHz时,获得单脉冲能量40μJ的脉冲激光.激光器在30～50 kHz工作时可以获得稳定的脉冲输出.讨论了在阈值入纤功率附近形成1/2、1/3调制频率脉冲及在较大泵浦功率时形成多脉冲的原因.

高功率掺铥固体激光器的研究

报道一种室温下连续运转、结构紧凑、高效率、高功率L型折叠腔掺铥固体激光器.采用793 nm波长半导体二极管激光器对掺杂摩尔分数3%的Tm∶YAP晶体进行双端泵浦,当泵浦功率120 W时,获得42 W中心波长1 988 nm的连续输出激光.声光调Q运转时,在重复频率10 k Hz,泵浦功率120W时,平均输出功率达到39.4 W,脉宽247.5 ns,单脉冲能量3.94 m J,峰值功率16 k W,斜率效率为35%.

百瓦级全光纤化掺铥光纤激光器

基于线型腔结构实现中心波长约1 945 nm、功率150 m W的连续激光输出,采用3级主振荡功率放大(master oscillator power amplifier,MOPA)结构,实现123 W的掺铥激光输出,斜率效率为59.1%.搭建基于调制半导体激光器,输出波长为1 550 nm的铒镱共掺光纤放大器,实现平均功率1.2 W、脉宽50 ns、重复频率200 k Hz的脉冲激光输出.将该铒镱共掺光纤放大器作为泵浦源,采用线型腔结构抽运掺铥光纤,实现中心波长约为1 945 nm的增益调制脉冲激光输出,重复频率为100 k Hz,脉宽约为800ns.采用3级MOPA结构对此增益调制掺铥脉冲光纤激光器进行功率放大,实现平均功率115 W、单脉冲能量1.15 m J的激光输出,且放大过程中无非线性效应产生.

连续泵浦掺铥双包层光纤激光器的自脉冲现象

在2μm波段运转的掺铥双包层光纤激光器中观察到了自脉冲(类锁模)现象.对单端和双端泵浦方式以及不同腔长度下的输出进行比较研究,认为这种现象的主要产生机制可能为掺铥光纤中的自相位调制和离子簇导致的可饱和吸收效应.

百千瓦级高峰值功率Tm∶YLF激光器

为研制一款具有高峰值功率与高光束质量的2μm波段固体激光器,搭建二极管激光器(laser diode,LD)单端抽运声光调Q Tm∶YLF激光器.激光器的输出中心波长为1879 nm,采用声光调Q技术,得到重复频率为2 kHz的脉冲激光输出,峰值功率达到100.2 kW,最大单脉冲能量为5.25 mJ,最短脉冲宽度为52.2 ns,光-光转换率为30%,斜率效率为33%.光束M^2因子分别为x方向1.51和y方向1.71,光束质量良好.该激光器同时具有高峰值功率与优良光束质量的特点,可广泛用于透明塑料的精细加工、激光医疗以及工业打标等领域.

连续波泵浦的高功率全光纤化超连续谱光源

以6个输出功率为25 W的976 nm半导体激光器作为泵浦源,通过光纤合束器搭建双包层掺镱(Yb)光纤放大器,对中心波长为1 071.5 nm的10 W连续波掺Yb光纤激光器种子源进行主振荡功率放大,实现高功率输出.通过包层光剥离器及与系统双包层尾纤匹配的模场适配器,将放大系统的大模场双包层光纤与小芯径单模光纤进行模场匹配耦合,进而实现高功率连续波激光的单模输出.通过梯度折射率光纤熔接技术,将模场适配器的输出光纤与一段长度为200 m的高非线性光子晶体光纤进行高效率耦合,实现高功率连续波光纤激光器对高非线性光子晶体光纤的全光纤化泵浦,最终研制最大输出功率为36.5 W的全光纤化超连续谱光源,光谱范围覆盖990～1 700 nm,20 dB光谱范围达620 nm.

Zn纳米颗粒复合材料的太赫兹传输特性研究

利用金属离子注入技术,将Zn离子注入到硅基上形成一种Zn原子纳米颗粒复合材料.基于太赫兹时域光谱系统,研究该纳米颗粒复合材料在太赫兹波段的传输特性.结果表明,与硅片相比,随着Zn离子注入剂量的增加,太赫兹时域光谱中峰值位置从8 ps分别偏移至7.90、7.98与7.96 ps.通过傅里叶变换,表明Zn离子注入后某些频率处会出现透射增强.

双芯光子晶体光纤宽带平坦超连续谱光源

研制一种双芯光子晶体光纤，其零色散波长位于1010nm，在波长1060nm处的非线性系数为6．82W^-1·km^-1．利用中心波长1060nm、重复频率1MHz、脉冲宽度150ps、最大输出功率4．5w及光束质量M2〈1．3的增益开关皮秒脉冲全保偏光纤激光器泵浦长度为35m的双芯光子晶体光纤，得到谱宽为480～2200nm、输出功率为371．7mw的宽带平坦全光纤化超连续谱光源．长波方向10dB谱宽为1140nm（1060—2200nm），短波方向3dB谱宽为460nm（580—1040nm），其远场输出为具有准高斯分布．

锥形纳米金属线太赫兹波聚焦特性研究

研究锥形金属线上太赫兹表面等离子激元的聚焦特性.计算传输过程中横截面上的场分布,得到环形焦斑宽度约为金属线半径的2.4倍.提出一种在锥形金属线上传输时,太赫兹表面等离子激元强度变化的求解方法,得出不同结构金属线上太赫兹波强度随传输距离增加的变化关系.

低损耗Topas环烯烃共聚物光纤研究

以大直径空芯微结构Topas环烯烃共聚物光纤为太赫兹波传输媒介,数值计算得其在1.89和2.52 THz处的限制损耗约为1.25和1.59 dB/m.实验结果表明,该结构光纤能将1.89和2.52 THz的太赫兹波很好地限制在其空气芯中传输,存在较小的弯曲损耗,且1.89 THz处的约束损耗低于2.52 THz处,与计算结果吻合,并获得较好传输效果.

钙钛矿CsPbBr3中光生载流子的动力学行为

钙钛矿材料的光电性能十分优异,可应用于光电器件,且钙钛矿中光生载流子的动力学行为可以决定光电器件的性能.本研究利用泵浦探测瞬态吸收光谱研究CsPbBr 3量子点被激发后光生载流子的动力学行为,通过奇异值分解及全局拟合研究了CsPbBr 3量子点被光激发后的瞬态吸收光谱.实验结果表明,激子间的耦合会导致CsPbBr 3量子点的能带边沿发生红移,而Burstein-Moss效应会引起其能带边沿发生蓝移.结果同时揭示了CsPbBr 3量子点中光生载流子的动力学过程,以及与之对应的指前相关因子光谱,其中,热载流子的弛豫时间约为0.4 ps,10 ps和100 ps量级的衰减时间可归结为双激子以及带电激子的寿命,而纳秒量级的衰减时间可归结为激子的辐射复合.

2294 nm端面抽运ZnWO4拉曼激光器

报道了一种采用ZnWO_4单晶作为拉曼晶体的2294nm拉曼激光器。使用激光二极管端面抽运Tm:YLF晶体产生1899nm的基频光,采用内腔抽运ZnWO_4晶体,得到了2294nm的一阶斯托克斯激光输出,最大功率为173mW,最短脉宽为2.280ns,最高峰值功率为25.292kW,从实验上证实了ZnWO_4作为红外拉曼晶体的可行性。