中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
对Cr4+∶YAG晶体作为1064nm激光的可饱和吸收体进行了研究。利用速率方程,描述了强激光下晶体的激发态吸收;ESA)的动力学过程。用实验验证了所导出的光强与透过率的理论曲线,并因此论证了可以利用晶体的激发态吸收进行激光调Q,并对其进行优化。
激发态吸收 激光调Q
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
运用速率方程计算了Cr4+:YAG晶体的基态吸收、激发态吸收与入射脉冲的能量密度和强度的关系。在测量晶体透过率的实验中,发现Cr4+:YAG晶体的激发态吸收趋于饱和。理论计算与实验数据拟合给出了包括基态吸收截面,激发态吸收截面和寿命等参数。在用Cr4+:YAG对脉冲式Nd:YAG激光器被动调Q的实验中,得到脉宽5 ns、能量90 mJ的激光脉冲,并且发现这种调Q与Cr4+:YAG的激发态吸收饱和直接相关。
激发态吸收 被动调Q
Cr4+:YAG用于连续Nd:YAG激光器被动调Q,激光横模结构和纵模结构以及激光泵浦速率起伏等是引起调Q不稳定的重要因素,运用一定的技术可以使调Q稳定性得到根本性改善;此外应考虑Cr4+:YAG热效应及光学薄膜的激光损伤。
被动调Q稳定性 热稳预补偿 自锁模亚脉冲
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运用速率方程计算了Cr4+:YAG晶体的可饱和吸收特性参数，包括初始吸收系数、饱和吸收系数、饱和光强和损耗调制度。用Cr4+:YAG对脉冲和连续Nd:YAG激光器进行了被动调Q，在脉冲Nd:YAG激光器上得到了8 ns的调Q激光脉冲，在连续Nd:YAG激光器的调Q中得到了间隔和幅度抖动小于5％的输出脉冲序列。
可饱和吸收 被动调Q 激发态吸收调Q和锁模
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理论分析和实验研究表明，随温度的上升，紫翠宝石激光器的增益增加、泵浦效率提高、阈值降低。
紫翠宝石激光器 有效发射截面 温度特性
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利用掠入射反射短波截止原理,成功地实现了平场光栅谱仪的无级次重叠摄谱.实验结果表明,利用该方法来消除平场光栅谱仪中短波长的高级谱对所考察波段的一级谱的影响是简便而有效的.实验获得了镁激光等离子体在4.4～5.6nm,5.9～11.8nm,7.0～14.0nm三个不同波段的近似的纯一级谱.
消级次重叠 平场光栅谱仪 软X射线光谱
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本文报道增益开关型Ti3+:Al2O3激光器输出脉冲的时间特性;给出激光器在宽带输出及调谐工作状态下,输出脉冲的时间特性曲线.实验中获得最小的脉宽为1.2 ns.在一定的实验条件下,脉冲宽度可在5～27.5ns范围内连续变化.在调谐状态下,用一输出耦合镜得到波长可调谐范围为730～850 nm.用三块棱镜作调谐器,在中心波长780 nm处,最大输出能量为4.7 mJ,谱线宽度为0.13 nm(FWHM).
Ti3+:Al2O3激光器 增益开关 调谐激光器 延迟时间
本文论述了采用三种类型雪崩晶体管驱动器的高性能激光单脉冲选择器的工作原理及设计思想,并分析了它们各自的特点。这类激光单脉冲选择器的抖动<1 ns,寿命>107次,延迟时间约为20ns,单脉冲选出率为100％,信噪比>103。
选择器 单脉冲 锁模激光器 雪崩晶体管 同步触发
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本文报道一台输出为2.5J/20ps,在0.3mrad内占总能量80％的高功率超短脉冲钕玻璃激光系统;该装置还具有其输出激光脉冲宽度从20ps到2ns大范围内分段可调的性能。
高功率激光器 超短脉冲放大 空间滤波器
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本文描述一台由两级Nd:YAG激光器组成的紧凑高功率激光系统的结构及其工作性能。激光系统分成三个部分:对撞脉冲式的主-被动锁模振荡器,单脉冲选择器和四程放大器。振荡器输出锁模脉冲列的包络幅度起伏小于±4％,其脉冲宽度可以在宽范围内(20ps～2.5ns)方便地切换。对于单个0.1mJ、200ps的激光脉冲,四程放大器能提供7×102的放大倍数。
对撞脉冲锁模 四程放大器
