强激光与粒子束
2022, 34(8): 081004
1 中国科学院理化技术研究所功能晶体与激光技术重点实验室，北京 100190
2 中国科学院理化技术研究所固体激光重点实验室，北京 100190
3 中国科学院大学，北京 100190
4 中国科学院半导体研究所全固态光源实验室，北京 100083
中国激光
2022, 49(11): 1116002
光学晶体泛指和光学相关的单晶体, 利用其量子跃迁、物理光学和几何光学特性等来实现特定光学功能应用, 属于一类特定光学功能材料和介质, 广泛应用于很多重大设备、仪器、系统, 是《量子电子学报》报道和关注的重要内容之一。
1 中国科学院固体激光重点实验室，北京 100190
2 中国科学院大学，北京 100049
3 哈尔滨工业大学信息光电子研究所，山东 威海 264209
通过一种脉冲钛蓝宝石激光器抽运铷蒸汽激光器，研究了抽运铷蒸汽激光器的动力学特性。铷蒸汽泡在室温下充满70 kPa甲烷和6 atm氦气。激光器的平均输出功率为208 mW，从吸收的779.8 nm泵浦光到795 nm激光的转换效率为19%。该激光器的峰值功率为693 W，重复率为3 kHz, 脉冲宽度(FWHM)100 ns。实验表明，在高泵浦光强DPALs中，Rb-He-CH4混合物的再吸收将是一个重要的限制。可以推导出在418 K时(缓冲气体：70 kPa甲烷和6 atm氦气，室温)，泵浦源LDs的线宽为0.9 nm时，Rb-He-CH4系统的泵浦强度阈值大于200.6 kW/cm2。
碱金属激光器 铷 钛宝石泵浦激光器 alkali laser rubidium Ti-sapphire pump laser 红外与激光工程
2020, 49(S1): 20200114
1 中国科学院理化技术研究所固体激光重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院理化技术研究所功能晶体与激光技术重点实验室, 北京 100190
自行研制出一种基于多程腔(MPC)技术的长纳秒脉冲532 nm Nd∶YAG调Q激光器。在重复频率为10 kHz时,采用MPC技术,将激光脉冲宽度从可调范围110~260 ns扩展到460~600 ns。在最短脉冲宽度为460 ns时,532 nm激光的输出功率为6.5 W。理论模拟了532 nm激光输出功率和脉冲宽度随基频激光功率的变化曲线,理论值与实验数据较好地吻合。这种长纳秒脉冲532 nm 绿光激光器对于工业和科学研究具有重要意义,如一些新材料的激光损伤特性研究。
激光器 多程腔 长纳秒脉冲 中国激光
2020, 47(12): 1201003
1 中国科学院理化技术研究所激光物理与技术研究中心, 北京 100190
2 中国科学院光电技术研究所自适应光学实验室, 四川 成都 610209
3 中国科学院国家天文台, 北京 100012
地基光学望远镜对天观测时, 大气湍流扰动引起星光波前畸变将导致其实际分辨率远低于物理极限, 这是急需解决的科学技术问题。采用钠信标激光激发海拔 80～105 km 大气电离层中的钠原子可产生高亮度的钠导引星, 可作为信标探测大气对光波的扰动, 再利用自适应光学技术进行校正, 能使望远镜克服大气扰动影响, 获得近衍射极限的分辨率。介绍了钠信标激光的特性与国内外研究进展, 尤其是中国科学院理化技术研究所激光物理与技术研究中心研制的钠 D2 线双峰谱型匹配的微秒脉冲钠信标激光器及其在大型望远镜上的应用情况。
自适应光学 钠信标激光 微秒脉冲激光 钠导引星 adaptive optics sodium beacon laser microsecond pulsed laser sodium laser guide star
董程 1,2,3杨峰 1,2,4王旭明 1,2,3韩琳 1,2,4[ ... ]许祖彦 1,2,4
1 中国科学院 理化技术研究所, 北京 100190
2 中国科学院 固体强激光重点实验室, 北京 100190
3 中国科学院大学, 北京 100190
4 中国科学院 理化技术研究所 功能晶体与激光技术重点实验室, 北京 100190
为了提高皮秒可见光参量产生/放大器(OPG/OPA)的转换效率及输出能量, 采用走离补偿结构和镜片膜系特殊设计等方法进行了实验验证。研究了在不同的抽运能量下OPA信号光的光束质量因子M2的演化过程和信号光在430nm~680nm内的调谐输出性能。结果表明, 在6.9mJ的355nm抽运能量下, 最高获得了2.7mJ的510nm信号光能量输出, 对应的光光转换效率为39.1%, 光子转换效率为56.2%;该方法可以有效提高OPG/OPA的输出能量和转换效率。该研究对紫外和深紫外晶体的表征是有帮助的。
非线性光学 光参量放大器 走离补偿 非线性光学材料 nonlinear optics optical parametric amplifier walk-off compensation nonlinear optical materials
1 中国科学院固体激光重点实验室, 中国科学院理化技术研究所, 北京100190
2 中国科学院功能晶体与激光技术重点实验室, 中国科学院理化技术研究所, 北京 100190
3 中国科学院大学, 北京100049
半导体产业是高科技、信息化时代的支柱。光刻技术, 作为半导体产业的核心技术之一, 已成为世界各国科研人员的重点研究对象。本文综述了激光等离子体13.5 nm极紫外光刻的原理和国内外研究发展概况, 重点介绍了其激光源、辐射靶材和多层膜反射镜等关键系统组成部分。同时, 指出了在提高激光等离子体13.5 nm极紫外光源输出功率的研究进程中所存在的主要问题, 包括提高转换效率和减少光源碎屑。特别分析了目前已实现百瓦级输出的日本Gigaphoton公司和荷兰的ASML公司的极紫外光源装置。最后对该项技术的发展前景进行了总结与展望。
13.5 nm极紫外光刻技术 激光等离子体 极紫外光源 转换效率 光源碎屑 预脉冲激光 13.5 nm Extreme Ultraviolet Lithography (13.5 nm-E Laser-Produced Plasma (LPP) extreme ultraviolet source Conversion Efficiency (CE) light debris pre-pulse laser
1 中国科学院理化技术研究所固体激光重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院理化技术研究所功能晶体与激光技术重点实验室, 北京 100190
3 中国科学院大学, 北京 100049
自行研制出钛宝石晶体抽运的波长为532 nm的全固态高功率激光器,实现了高功率、高转换效率的可调谐钛宝石激光输出。使用3列重复频率为1 kHz的激光二极管阵列对称式抽运Nd∶YAG晶体,通过调Q及腔内倍频,获得功率为37.8 W、波长为532 nm的抽运光,每个激光二极管的抽运脉冲包络内包含5个调Q脉冲,单脉冲宽度为90 ns,重复频率为5 kHz。采用该绿光抽运钛宝石晶体,获得733.5~871.1 nm波长范围内的连续调谐激光,在771 nm处获得的输出功率最大,为8.26 W,光-光转换效率高达42%,脉冲宽度为14 ns,30 min内输出功率稳定性优于±4.4%。
非线性光学 激光技术 钛宝石激光器 准连续 全固态 高效率
1 南京邮电大学电子与光学工程学院， 江苏 南京 210023
2 中国科学院理化技术研究所中国科学院固体激光重点实验室, 北京 100190
对低温下885 nm抽运Nd∶YAG晶体946 nm准三能级激光性能进行了研究。将激光上、下能级的玻尔兹曼分布分数f1、f2作为温度的函数引入到激光速率方程中，定性分析了低温下小信号增益和激光阈值的变化规律。利用搭建的低温冷却系统研究了不同晶体温度下946 nm激光的输出性能，在210 K时获得了最大165 mW的激光输出，斜效率为36%，相比于常温下斜效率提高了71%。观察并分析了低温下1061 nm增益增强的现象，当温度低于190 K时，1061 nm激光增益显著提高，与946 nm激光形成竞争，导致946 nm激光输出降低。
激光器 946 nm激光 低温冷却 直接抽运 准三能级
