1 四川大学 电子信息学院, 成都 610064
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 绵阳 621900
3 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 绵阳 621900
为了提高光纤光谱仪的测量精度, 采用标准汞氩灯谱线和最小二乘法的3阶线性拟合, 取得了完整的波长定标方案。结果表明, 算术平均误差小于0.167nm, 标准差小于0.217nm, 波长与像素的拟合相关程度较高;定标后波长不确定度优于0.11nm, 误差小于0.15nm, 波长重复性可达0.01nm。这一结果对提高光谱仪实际应用中的测量精度是非常有益的。
光谱学 波长定标 最小二乘 光纤光谱仪 spectroscopy wavelength calibration the least squares fiber spectrometer
利用角锥棱镜阵列作为谐振腔的后腔镜，设计了一种新型的钕玻璃激光器谐振腔并进行了实验研究。实验中获得了能量大于500 J的 1.06 μm激光脉冲，发散角0.6 mrad左右，电光效率为2.3%。实验采集到的输出光斑不是一系列强度相差不大的子脉冲，而是 中间有一个强峰，周围分布着一系列强度小得多的次峰。最后，对实验结果进行了解释与讨论，提出了利用角锥棱镜阵列进行光束 相干合成的设想。
激光技术 钕玻璃激光器 角锥棱镜阵列 相干合成 laser techniques Nd:glass laser corner cube array coherent combination
报道了一种采用常规微秒级高功率脉冲二极管(LD)阵列抽运固体激光工作物质获得毫秒级长脉冲激光输出的方法, 可获得重复频率高工作寿命长的毫秒级长脉冲激光输出。将总输出峰值功率为1.2 kW,占空比为5%的六个二极管线阵分为两组, 通过分时抽运NdYAG棒的方式, 获得了脉冲宽度约为1 ms的激光输出。抽运电流为85 A时, 输出激光平均功率为11.2 W。
激光器 毫秒级长脉冲 二极管抽运固体激光器 分时抽运
设计了一种新型的钕玻璃激光器谐振腔以满足激光器高稳定性及高强度激光输出的要求。该激光器利用角锥棱镜阵列作为谐振腔后腔镜, 平面镜作输出镜, 大尺寸钕玻璃棒作激光工作物质。对激光器进行了实验研究, 实验中获得了能量大于450 J的1.06 μm激光输出, 发散角为0.6 mrad左右, 电-光效率为2.1%。实验中采集到的光斑不是一系列振幅(强度)相等的小光斑, 而是中间有一个巨峰, 在其周围分布着一系列振幅(强度)小得多的次峰。对实验结果进行了解释与讨论, 提出了利用角锥棱镜阵列进行激光束相干合成的设想。
激光器 钕玻璃激光器 角锥棱镜阵列 光束合成
为了从理论上对部分相干环形光束被透镜聚焦后轴上点的光强分布以及焦移和焦开关现象进行研究，采用惠更斯－菲涅耳衍射积分方法进行了理论分析，取得了轴上点光强分布及焦移、焦开关现象的相关数据。结果表明，焦移量不仅依赖于环形光束外半径的菲涅耳数，还依赖于入射部分相干光的空间相干度和中心拦截比。菲涅耳数越大，焦移量越小；部分相干光的空间相干度越高，焦移量越小。菲涅耳数一定时，环形光束的中心拦截比越大，焦移越大。对于某一固定的空间相干度，随着菲涅耳数的降低会出现焦开关现象。这些结果对研究部分相干环形光束的聚焦性质是有帮助的。
激光技术 焦移 焦开关 惠更斯－菲涅耳衍射积分 部分相干光 环形光束 laser technique focal shift focal switch Huygens-Fresnel diffractive integral partially coherent light annular beam
1 四川大学 激光物理与化学研究所，成都 610064
2 西南技术物理研究所，成都 610041
3 中国科学院 光电技术研究所，成都 610209
为了进一步提高激光器输出功率，针对脉冲串工作的2kJ高能量钕玻璃固体激光器，采用有限差分法，对比研究了传统恒温水冷方式和采用传统水冷与加热控制相结合的新型热管理技术下的激光棒温度分布情况。结果表明，采用新型热管理技术可以降低激光棒内的温度梯度，确保高能量激光输出。
激光技术 高能量钕玻璃固体激光器 热管理 温度分布 laser technique high energy Nd∶glass laser thermal management temperature distribution
针对微宝石激光器在激光引信领域的应用需求,从激光二极管泵浦Cr4+:YAG被动调Q微宝石激光器速率方程出发分析了输出镜反射率、Cr4+:YAG晶体初始透过率、泵浦速率对激光器输出参量的影响及其变化规律.理论计算表明,文中设计的激光器理论上可以实现短脉冲(＜1.5ns)、高峰值功率(14.5kW)、高重频(泵浦光为1W情况下激光重复频率为7.2kHz)的稳定激光输出.最后给出了Cr4+:YAG晶体运转过程,并以此为基础分析了微宝石激光器的稳定性.计算分析表明,微宝石激光器理论上可以满足激光引信用激光器的要求.
激光技术 微宝石激光器 速率方程 Cr4+:YAG晶体
1 西南技术物理研究所,成都,610041
2 中国科学院,成都光电研究所,成都,610209
3 四川大学,物理系,成都,610064
针对kJ级大能量钕玻璃固体脉冲激光器,对比研究了传统恒温水冷方式和采用加热控制的新型热管理技术下的激光棒温度分布情况.结果表明,采用新型热管理技术可大大降低棒内温度梯度,减小泵浦过程中的热效应,确保大能量激光输出;而且加热循环水的最佳升温值在单泵浦脉冲引起的激光棒平均温升值附近,使得径向温差最小,该最佳升温值与脉冲间隔时间有关,比如脉冲间隔15 s时,循环水在每个脉冲过后的最佳升温值为单泵浦脉冲引起的激光棒平均温升值的0.85倍;采用加热控制后水温和激光棒温度整体升高,因此在工作一个脉冲串后,必须恢复激光棒温度到初始状态,然后再进行下一个脉冲串工作.
激光技术 热管理 温度分布 大能量钕玻璃固体激光器
1 四川大学,光电科学技术系,成都,610064
2 成都精密光学工程研究中心,成都,610041
从傅里叶热传导方程出发,推导了在多个幅度、间隔不等的短脉冲辐照下,无源光学元件温升三维分布的含有时间的解析表达式,针对具有周期性的重复脉冲照射的情况进行了具体的计算分析,讨论了入射脉冲数目、脉冲间隔及脉冲通量密度等与光学元件的温升分布的关系,并估计了温升引起的光波相位畸变.
光脉冲 温升分布 无源光学元件 相位畸变
1 四川大学电子信息工程学院,四川,成都,610064
2 中国工程物理研究院四川,绵阳,621900
对重复脉冲泵浦的管状YAG激光器的3维温度分布进行了深入研究,计算模拟了管状介质在不同时刻的3维动态温升分布.计算结果表明,泵浦初始阶段,介质中各点的瞬态温升均随泵浦脉冲个数呈锯齿形增长,最大温升点的位置由介质内壁随时间逐渐向介质内部移动;经过大约490个脉冲泵浦后,介质内的瞬态温升最终随时间呈重复周期性变化,最大温升点将不再移动.当温升分布呈重复周期性变化后,激光管中心部分的温升较大,内外壁的温升较小,且外壁温升低于内壁温升.
激光技术 热效应 瞬态温升 重复脉冲泵浦 管状固体激光器 Laser technology Thermal effect Transient temperature rise Repeat pulse pumping Tube solid-state laser
