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Abstract
Ultrafast Laser Laboratory, School of Precision Instruments and Opto-Electronics Engineering, Tianjin University, Key Laboratory of Opto-Electronic Information Technical Science, Ministry of Education of China, Tianjin 300072, China
We observe the morphological change and grain structure of Ni foil when it is ablated with femtosecond laser pulses. Scanning electron microscopy and ˉeld emission transmission electron microscopy are used to study the nature of the morphology and grain structure of nickel foil and determine the essential features. The results indicate that there are many random nanostructures in the center of the ablated region composed of nanocrystalline grains as well as some core-shell structures. The observed morphologies seem to suggest that phase explosion and extremely high cooling rate are the most probable physical mechanisms responsible for the formation of surface nanostructures.
激光烧蚀 飞秒激光 金属 表面形貌 140.7090 Ultrafast lasers 140.3390 Laser materials processing 320.7130 Ultrafast processes in condensed matter, including semiconductors 160.3900 Metals Chinese Optics Letters
2010, 8(1): 38
天津大学精密仪器与光电子工程学院, 光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
超快激光的应用, 需要有高功率、窄脉宽和宽调谐的激光光源。飞秒光参量放大是产生可调谐、短至几个飞秒光脉冲的一种重要方法。为获得极窄的飞秒光脉冲, 飞秒光参量放大器就应该有尽可能大的本征带宽。理论研究了BBO晶体在Ⅰ类非共线相位匹配条件下的宽带参量放大特性。将多色相位匹配技术应用于飞秒光参量放大, 推导出信号光带角色散时的宽带运转条件。分别介绍了从可见光到近红外光选取合适的参数实现宽带运转的方法。基于400 nm蓝光抽运的BBO晶体光参量放大器(OPA), 系统地分析了非共线角和信号光角色散值对相位失配和参量带宽的影响。研究结果表明选取适当非共线角和在近红外光中引入适当的角色散可极大提高参量带宽。
非线性光学 宽带飞秒光参量放大 角色散 群速匹配
天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室 光电信息技术科学教育部重点实验室(天津大学),天津 300072
为了消除群速失配对飞秒光参量放大(OPA)的不利影响,描述了在Ⅱ类共线相位匹配的飞秒BBO光参量放大中,同时倾斜抽运光和信号光的脉冲波面完全补偿三波群速失配的方法。理论计算了三波群速匹配时,相位匹配角、抽运光和信号光的脉冲波面倾斜角随信号光波长的变化。并分析了三波群速匹配对抽运光光斑尺寸的要求和对参量带宽的影响。结果表明,利用该方法不仅能够完全补偿飞秒BBO光参量放大在连续调谐时三波的群速失配,而且能够实现最大的参量带宽。此外,选取合适的抽运光光斑尺寸对提高参量增益至关重要。
非线性光学 群速匹配 脉冲波面倾斜 飞秒光参量放大
天津大学精密仪器与电子工程学院超快激光研究室教育部光电信息技术科学重点实验室, 天津 300072
介绍了一种在飞秒啁啾放大系统中,用于克服增益窄化和实现脉冲压缩或脉冲整形的新型振幅和位相调制补偿器件--声光可编程色散滤波器(AOPDF),并数值模拟了用LiNbO3作声光晶体的该器件在压缩飞秒脉冲时的工作特性.
脉冲压缩 声光可编程色散滤波器 相位匹配 啁啾脉冲放大
天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
理论计算和分析了飞秒BBO光参量振荡器(OPO)在角度调谐时非线性晶体中的空间啁啾.给出了不同波长的参量光在谐振腔内的振荡回路以及在非线性晶体中的光路.给出了非线性晶体中的空间啁啾解析表达式,并计算了非线性晶体中的空间啁啾随腔参量的变化.
非线性光学: 空间啁啾 角度调谐 飞秒光参量振荡器
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
2 燕山大学红外光纤与传感研究所,河北 秦皇岛 066004
报道了利用自行拉制的具有大空气比、小纤芯的非均匀微结构光纤同纳焦耳量级的飞秒激光脉冲相互作用的试验研究。大空气比所带来的大折射率差能将传输的光场强烈地局域在纤芯中,大大增强了非线性效应,所以在1～2 cm的传输距离内,便有白光产生,传输60 cm后,输入的24 nm,35 fs飞秒脉冲就展宽成超过一个倍频程(Octave)(390～1050 nm)的超连续光谱,并且由于其包层具有非均匀分布的大小不等的空气孔,从而在传输过程中观察到由这种结构形成的非完全光子带隙影响下,侧向光泄露呈现颜色变化的新现象。
光电子学 微结构光纤 飞秒脉冲激光 超连续光谱 光子带隙
天津大学,精仪学院超快激光研究室,教育部光电信息技术科学重点实验室,天津,300072
声光互作用器件--声光可编程色散滤波器(AOPDF)是一种实时的色散补偿器件,它可用于飞秒啁啾脉冲放大系统.通过耦合模理论推导,得到了输出脉冲的群延迟与调制声波的频率、啁啾、带宽等参数的关系,并且对用2.5cm长的LiNbO3作为声光晶体的AOPDF补偿飞秒光脉冲的色散进行了数值模拟,得到了对中心波长为800mm的钛宝石飞秒激光色散补偿特性及所需声波的频率和啁啾参数.
声光可编程色散滤波器 色散补偿 布喇格相位匹配条件 Acousto-optic programmable filters（AOPDF） Dispersion compensation Dondition of Bragg phase-matching 强激光与粒子束
2004, 16(10): 1229
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室, 天津 300072
2 教育部光电信息技术科学重点实验室,天津 300072
半导体可饱和吸收镜(SESAM)启动的高功率飞秒掺钛蓝宝石激光器,在Ar+激光器10W全线抽运下,其平均输出功率达到1.7W,脉冲宽度小于16fs,斜率效率为22%.文中对半导体可饱和吸收镜自启动的动力学过程进行了实验研究.这种自启动、高功率、窄脉宽的飞秒激光器将具有广泛的应用前景.
高功率飞秒激光器 自启动 半导体可饱和吸收镜
天津大学精密仪器与光电子工程学院教育部光电信息技术科学开放实验室 天津 300072
设计了一种处理具有像散的克尔透镜锁模腔的精确理论计算方法,并用该方法对三元腔固体自锁模激光器的像散、稳定性、光束参数、自聚焦效应和克尔自聚焦强度与腔参数的关系进行了系统的理论计算。该计算为自锁模固体激光器的设计和调整提供了理论依据。
三元腔 自锁模 自聚焦
天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室,天津,300072
飞秒激光器以其极窄的脉冲宽度,极高的峰值功率得到了广泛的应用,而利用克尔透镜效应实现自锁模的掺钛蓝宝石激光器更是以其简单的结构,较宽的调谐范围以及可以得极窄的脉冲宽度而倍受青睐.但是以克尔透镜效应自锁模的钛宝石激光器通常是不能自启动的,并且对谐振腔的调整要求非常严格.……
