1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 激光与光电子研究所，天津 300072
2 光电信息技术教育部重点实验室，天津 300072
3 齐鲁工业大学(山东省科学院) 激光研究所，山东 济南 250014
4 南开大学 物理科学学院，天津 300071
报道了一款基于调制共振泵浦技术的Nd:YVO4自拉曼激光器。针对全固态自拉曼激光器中热效应严重导致的激光器输出功率及光光效率普遍偏低的问题，合理地将共振泵浦技术和调制泵浦技术相结合，实现了激光器的有效热管控，缓解了激光器的热效应，提高了泵浦上限，从而实现了激光器输出功率和光光效率的大幅提高。当泵浦源的调制频率为10 kHz、占空比为40%、平均泵浦功率为30 W、声光Q开关的调制频率为100 kHz时，获得了最大平均功率为8.57 W的1176 nm斯托克斯光输出，相应光光转换效率28.6%。相较于相同泵浦功率的连续泵浦机制下的实验结果，斯托克斯光平均输出功率提高了42%，光光效率提高了8.5%。实验结果表明：共振泵浦和调制泵浦技术相结合的方式可以有效缓解热效应，提高泵浦功率上限，从而提高自拉曼激光器的输出功率和光光效率。
自拉曼激光器 Nd:YVO4激光器 二极管调制泵浦 共振泵浦 self-Raman laser Nd:YVO4 laser diode-modulated pumped in-band pumping 红外与激光工程
2021, 50(12): 20200227
1 南开大学泰达应用物理研究院和物理科学学院弱光非线性光子学教育部重点实验室, 天津 300457
2 信阳师范学院物理电子工程学院, 河南 信阳 464000
3 卢布尔雅那大学数学物理系, 斯洛文尼亚斯特藩研究所复杂物质系, 斯洛文尼亚 卢布尔雅那 SI-1000
随着激光加工技术和液晶取向工艺的发展,一种新型的基于飞秒激光直写的液晶面外区域定向技术问世。基于飞秒多光子光聚合激光直写技术制备出由聚合物条带构成的微结构,将其制成液晶盒,并充入不同种类的液晶,即可实现电光开关、磁光开关、光场调控等功能。每条聚合物条带的侧壁上都分布有表面浮雕光栅结构,使得液晶在聚合物条带通道内的定向成为可能。该技术不仅使不同区域内的液晶实现了物理隔离,还可以使液晶和聚合物实现完全的相分离。该技术快捷简单,在可调谐衍射光栅的实现、特殊光场的产生、光子晶体中的光场调控等方面具有重要的应用价值。
非线性光学 飞秒激光直写 聚合物条带 液晶 面外区域定向技术
南开大学 泰达应用物理研究院和物理科学学院, 天津 300457
为了解决液晶q波片制备过程中重复性差、方法繁琐、孔径限制的问题, 采用了一种基于紫外掩模曝光法和液晶面外区域定向技术的液晶q波片制备方法, 进行了理论分析和实验验证。搭建了紫外曝光系统, 制备了直径为2.54cm, q=1,夹角α0=0的大孔径液晶q波片。结果表明, 紫外掩模法构建的大孔径液晶q波片的自旋角动量-轨道角动量的转换效率可达到85%; 利用该波片实现了涡旋光、矢量涡旋光的产生和转换。基于紫外掩模法构建大孔径液晶q波片的方法具有成本低廉、制备工艺简单、速度快等优点, 可实现液晶q波片的批量化制作, 有利于液晶q波片走向商业化。
光学器件 液晶q波片 特殊光场 涡旋光 琼斯矩阵 optical devices liquid crystal q-wave-plate specific light field vortex beam Jones matrix
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所， 天津 300072
2 天津大学光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
3 南开大学物理科学学院， 天津 300071
利用全固态Nd:YVO4激光器的914 nm输出作为抽运源，对Nd:YVO4晶体进行基态高斯塔克能级共振抽运，获得了高效率的1064 nm激光输出。为解决基态高斯塔克能级共振抽运吸收差、光-光转换效率低的问题，详细分析了掺杂浓度、温度以及长度等晶体参数对抽运光吸收和激光转换效率的影响。在此基础上，使用长度为20 mm的Nd:YVO4晶体获得了相对入射抽运光56.9%的高光-光转换效率。914 nm基态高斯塔克能级共振抽运Nd:YVO4激光器的光-光转换效率达到了可与传统抽运相比拟的实用化水平。
激光器 共振抽运 Nd:YVO4激光器 基态高斯塔克能级
1 天津大学激光与光电子研究所，天津大学精仪学院, 天津 300072
2 天津大学光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
3 南开大学物理科学学院， 天津 300071
报道了880 nm激光二极管(LD)共振抽运的连续波(CW)NdYVO4-PPLN内腔单谐振光学参量振荡器(ICSRO)。在21.9 W抽运功率下，获得了1.54 W的3.66 μm CW中红外闲频光输出，光-光转换效率为7.0%；与808 nm传统抽运相比，共振抽运ICSRO在振荡阈值、输出功率、转换效率和功率稳定性等方面都显示出明显优势。针对高抽运功率下逆转换过程影响单谐振光学参量振荡器(SRO)转换效率的问题，研究了振荡信号光的耦合输出透射率对SRO阈值和下转换效率的影响。通过提高振荡光输出镜透射率优化SRO阈值，可在高抽运功率下保持下转换效率的同时获得高效的信号光输出；21.4 W抽运功率下同时获得1.54 W闲频光和5.03 W信号光输出，总提取效率为30.2%。
非线性光学 内腔光学参量振荡器 共振抽运 连续波 中红外 逆转换
Author Affiliations
Abstract
The MOE Key Laboratory of Weak Light Nonlinear Photonics, TEDA Applied Physics School and School of Physics, Nankai University, Tianjin 300457, China
Optical transmission at 532 nm from nonabsorbing disordered porous silicon dioxide has been studied experimentally. The transmission behaviors can be adjusted by filling the pores with liquids of different refractive indics, which are analyzed based on the theory of diffusion in a weak scattering regime. In our experiment, the transmission coefficient changes from a value less than 1% to one that is greater than 75%, that is, the opaque sample becomes transparent, which means that the transport mean free path of light within the material has been effectively adjusted. In addition, this method is a useful nondestructive method to derive the refractive index of an unknown bulk porous material.
传输平均自由程 透过率 多孔二氧化硅 290.1990 Diffusion 290.4210 Multiple scattering 290.5820 Scattering measurements 120.7000 Transmission Chinese Optics Letters
2011, 9(6): 062901
1 天津大学激光与光电子研究所, 天津大学精仪学院, 天津 300072
2 光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
3 南开大学物理科学学院, 天津 300071
报道了利用半导体激光器(LD)端面抽运的钒酸钇(Nd:YVO4)激光器作为抽运源, 多周期周期极化铌酸锂(PPLN)为非线性晶体的连续波内腔光学参量振荡器(OPO)及基于此的连续波可调谐橙红光光源。为实现OPO的连续波运转, 采用了内腔抽运方式, 并对谐振腔进行了合理设计。实验得到调谐范围1406～1513 nm的信号光及3.66～4.1 μm的中红外闲频光连续波输出, 在10.9 W的LD功率下, 最大输出功率分别为输出波长1500 nm处的820 mW和3.86 μm处的195 mW, 相对LD功率的转换效率分别为7.5%和1.8%。利用BaB2O4(BBO)晶体对OPO的1064 nm抽运光和1.4～1.5 μm信号光进行内腔和频, 获得了调谐范围606～624 nm的橙红波段连续波输出, 最大输出功率为624 nm处的120 mW, 转换效率为1.1%。
非线性光学 光学参量振荡器 连续波 可调谐 中红外 橙红光
1 天津大学激光与光电子研究所, 天津大学精仪学院, 天津 300072
2 光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
3 南开大学物理科学学院, 天津 300071
在所有激光二极管(LD)侧面抽运的固体激光器的输出功率曲线中都存在一个平缓区域。通过对径向和切向热透镜焦距的理论计算, 发现平缓区域出现在径向稳区边缘, 在平缓区之后输出功率将继续升高, 并在切向稳区边缘达到最大值, 此时M2理论值最小。得出平缓区是由径向、切向稳区的共同作用导致的, 并且在切向稳区边缘可以实现高亮度激光器的结论。基于以上理论分析, 设计了一个具有简单平-平腔结构、LD侧面抽运的Nd:YAG高亮度激光器。实验中采用短腔型, 并使其工作在稳功率点, 当腔长为200 mm, 入射的抽运光功率为220 W时, 获得了输出功率为50 W, M2理论值为2的高亮度1064 nm连续激光输出。
激光器 LD侧面抽运 热透镜 径向稳区 切向稳区
1 北京交通大学理学院,北京 100044
2 南开大学物理学院光子学中心,天津 300071
用一种新的测量方法在不同入射光强下同时观测了Fe:LiNbO3和(Fe,Tb):LiNbO3晶体中光致折射率变化Δns、吸收系数α和光电导σph与入射光强I的依赖关系, 并从理论上对观测结果给予了初步解释。
非线性光学 光折变效应 吸收系数 光电导
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院 天津 300072
2 长春光学精密机械学院应用理学分院 长春 130022
对光折变晶体Ce:KNSBN中两束e偏振简并非相干光的前向耦合进行了理论分析和实验研究,并通过非相干光耦合作用在实验上获得了亮环和暗环的衍射图样,从而获得了一种利用非相干光擦除来克服光折变晶体中扇形效应的简便方法。
非相干光耦合 锥光衍射 暗环 噪音栅擦除
