1 潍坊学院 物理与光电工程学院, 山东 潍坊
2 光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津
首先综述了气体波导激光器、空芯光纤气体激光器和固态波导激光器的发展史, 然后分别介绍两类激光器的工作原理, 最后根据两类激光器的发展现状对未来的研究进行了展望和分析。
气体波导激光器 空芯光纤气体激光器 固态波导激光器 gas waveguide laser hollow-core optical fiber gas lasers solid-state waveguide laser waveguide laser
1 潍坊学院物理与电子信息学院，山东 潍坊
2 潍坊学院潍坊市激光技术与应用重点实验室，山东 潍坊
3 中国电子科技集团公司光电研究院，天津
4 光电信息控制和安全技术重点实验室，天津
介绍了受激拉曼散射（SRS）对强激光系统的危害，主要包括强激光在空气中长距离传输时产生的受激转动拉曼散射（SRRS）与大口径KDP（磷酸二氢钾，KH2PO4）晶体中的横向受激拉曼散射（TSRS）。研究表明，SRS不仅会损耗激光能量降低光束质量，TSRS还可能会损坏KDP晶体。针对SRS对强激光系统的危害，文章介绍了国内外关于SRS的主要抑制方案，而且重点介绍了通过控制偏振方向降低SRS增益的新思想。
受激转动拉曼散射（SRRS） 横向受激拉曼散射散射（TSRS） 脉冲堆积 偏振控制 stimulated rotational Raman scattering (SRRS) transverse stimulated Raman scattering (TSRS) pulse stacking polarization control
1 华北水利水电大学，郑州
2 光电信息控制和安全技术重点实验室，天津
3 潍坊学院物理与电子信息学院，山东 潍坊
4 潍坊学院潍坊市激光技术与应用重点实验室，山东 潍坊
提出了一种在光学参量振荡器中基于级联光学差频在周期极化铌酸锂晶体中产生高效太赫兹（THz）波的方法。通过优化谐振腔参数，各阶级联Stokes光子在谐振腔内往返振荡，而各阶anti-Stokes光子只能在谐振腔内穿过一次。结合优化差频技术，各阶Stokes光子在谐振腔内每循环一次，级联光的能量向高阶Stokes光子转移一次，经多次重复转移，绝大部分泵浦光子被转移到高阶Stokes光，达到在增强级联Stokes过程的同时抑制级联anti-Stokes过程的效果。在工作温度为100 K，泵浦光强度为10 MW/cm2、信号光强度为0.01 MW/cm2时，THz波的能量转换效率达到21.2%。该转换效率超过了Manley-Rowe关系限制，为产生高效率的脉冲、准连续、连续THz波提供了优化方案。
太赫兹波 级联差频 光学参量振荡器 terahertz wave cascaded difference frequency optical parametric oscillator
1 潍坊学院 物理与光电工程学院, 山东 潍坊
2 光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津
随着固体激光技术发展以及啁啾脉冲放大技术加持, 激光峰值功率得到极大的提高, 促进了激光物质相互作用领域的研究并衍生出若干具有很好前景的应用。激光驱动的台面级离子加速器便是其中重要的应用领域之一。激光加速的质子具有源体积小、脉冲时间短和时间分辨高等特点, 可以广泛应用于成像、医疗及科研领域, 并能有效降低这些领域的相关成本, 促进其高效发展。影响获得优质离子束的条件很多, 文中从靶形状及与激光作用后形成的等离子体性质角度对近期该研究方向的一些进展进行了总结及展望。
靶形状 等离子体性质 激光驱动 质子加速 target shape plasma properties laser-driven proton acceleration
1 潍坊学院 物理与光电工程学院，山东 潍坊 261061
2 潍坊学院 新型电磁材料研究所，山东 潍坊 261061
3 光电信息控制和安全技术重点实验室，天津 300308
为了使频率选择超表面获得新的共振模式，在全介质共振单元内部引入了狭缝，利用狭缝对电磁场的局域特性设计了基于该种共振单元的频率选择超表面。模拟其传输特性后发现，当狭缝的长边和入射电场方向相同时，可以在低频处出现一个阻带，电磁场主要分布在共振单元之间。当狭缝的长边和入射电场方向垂直时，可以在高频处出现一个阻带和一个通带，同时随着共振频率的增大，电磁场的局域特性更加明显，被更好地限制在狭缝内部。通过调整狭缝的宽度、数量和间距可以在比较大的频率范围内调整超表面的工作频段。同时，也可以通过旋转改变狭缝和入射电场的相对位置，实现该频率选择超表面的可重构。这些理论结果为以狭缝为基础设计更复杂结构的共振单元提供了重要的理论指导。
频率选择超表面 全介质 狭缝型共振单元 frequency selective metasurface all-dielectric slotted resonance unit 红外与激光工程
2020, 49(S1): 20200108
1 鹤壁职业技术学院 机电工程学院,河南 鹤壁 458030
2 潍坊学院 新型电磁材料研究所＆物理与光电工程学院,山东 潍坊 261061
Yb3+掺杂光纤激光器输出的激光波长范围很宽,但是获得不同波长激光的难易程度不同。为了在长波长波段获得较强的激光输出,本文分析了激光输出的影响因素。根据Yb3+在玻璃基质中的能级,利用玻尔兹曼分布,计算了Yb3+离子在2F7／2和2F5／2各个Stark能级的玻尔兹曼因子的数值。并利用这一结果,绘出了基态2F7／2各Stark能级上粒子数相对比率随温度变化的曲线。结合Yb3+离子的吸收和发射截面得出结论:在长波长谱段,随着温度的升高,能够获得1 130～1 200nm波长谱段较高功率的激光输出。同时也指出在Yb3+掺杂光纤激光器的常规激光输出波段,输出功率随着温度的升高而降低。
光纤激光器 玻尔兹曼分布 热效应 fiber lasers boltzmann distribution heating effects
1 郑州大学河南省激光与光电信息技术重点实验室,郑州,450052
2 枣庄学院物理与电子工程系,山东,枣庄,277160
3 天津大学激光与光电子研究所,天津,300072
对Ar+激光器产生的514.5nm的连续光泵浦KTP晶体的光学参量振荡器(CW-KTP-OPO)做了理论上的分析,分别讨论了KTP晶体在Ⅱ类相位匹配时x-z平面和x-y平面内的匹配情况,数值模拟了其角度调谐曲线,并且计算了两种匹配方式下的有效非线性系数及其阈值功率,证实了其实验的可行性,并最终确定了晶体的切割角为θ=-90°(Φ)=50.60°,可以有效输出1.029μm左右的的参量光.
连续波光学参量振荡器(CW-OPO) KTP晶体 Ar+激光器 Ⅱ类相位匹配
1 郑州大学河南省激光与光电信息技术重点实验室,河南,郑州,450052
2 北京交通大学激光研究所,北京,100044
3 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子学国家重点实验室,陕西,西安,710068
激光光斑尺寸和激光束腰光斑尺寸是衡量激光器性能的重要参数.本文利用90/10刀口法测量高斯激光光斑尺寸及光束束腰尺寸,给出了两种计算方法,克服了传统方法过程繁杂的缺点,精度高、效率高,操作简单.
90/10刀口法 高斯光束 激光光斑尺寸 光束束腰尺寸 光束参数测量
