1 北京工业大学应用数理学院, 北京 100124
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川绵阳 621999
3 北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心, 北京 100124
太赫兹波数字全息成像技术结合了太赫兹成像技术和数字全息成像技术的优势, 是一种新型相衬成像技术, 具有光源相干性要求低、光路结构简单、实时定量获取物光波复振幅信息等特点, 非常适用于太赫兹波段成像。影响数字全息成像技术分辨力的因素有多种, 其中一个主要因素是探测器靶面尺寸的大小, 因此, 提出合成孔径方法扩大探测器靶面尺寸, 提高太赫兹数字全息的成像分辨力。文中搭建了连续太赫兹波同轴数字全息成像装置, 获取了样品高质量、高分辨力的振幅和相衬图像。实验结果有效说明了合成孔径方法可以提高太赫兹数字全息成像分辨力。
太赫兹成像 数字全息成像 合成孔径 高分辨力 terahertz imaging digital holography imaging synthetic aperture high resolution 太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(3): 358
1 西南科技大学 材料科学与工程学院，四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心 等离子体物理重点实验室，四川 绵阳 621999
3 西南科技大学-中国工程物理研究院 激光聚变研究中心极端条件物质特性联合实验室，四川 绵阳 621010
太赫兹宽谱源是指能够产生较宽频谱覆盖范围的太赫兹辐射源，近年来其相关研究受到越来越多的关注。太赫兹宽谱具有能量低，穿透性强和频谱覆盖范围宽等优点，在生物和医学成像、安全检查、化学成分分析等领域具有很大的潜在应用价值，因此研究太赫兹宽谱源对于推动上述领域的进步具有重要的科学意义。本文基于光学辐射源、电子学辐射源、热辐射源这3种太赫兹宽谱源，从产生机理、研究进展以及未来发展趋势对这3种方法进行分析和总结，对比了各自的优、缺点和应用范围。
太赫兹 光学 电子学 热辐射 terahertz optical electronics heat radiation 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(5): 661
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心等离子体物理重点实验室，四川 绵阳 621999
2 微系统与太赫兹研究中心，四川 成都 610200
3 中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心，四川 成都 610200
4 北京应用物理与计算数学研究所，北京 100088
为了获得低阈值连续波工作太赫兹源，采用固源分子束外延技术生长了GaAs/AlGaAs束缚态向连续态跃迁的太赫兹量子级联激光器(QCL)有源区，基于半绝缘-等离子体波导工艺制作了太赫兹量子级联激光器。获得了激光器(腔面未镀高反射膜)的发射光谱和相应的输出特性等性能，其中器件在10 K 工作温度、350 mA 激励电流下的中心频率为2.93 THz，连续波工作模式的阈值电流密度为156 A/cm2，器件的最大光输出功率为7.84 mW，最高工作温度为62 K。
太赫兹 量子级联激光器 连续波 波导 THz Quantum Cascade Laser continuous-wave waveguide 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(5): 657
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Transparent and Opto-functional Inorganic Materials, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Key Laboratory for Laser Plasmas (Ministry of Education), Department of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
3 Research Center of Laser Fusion, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
4 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
The effect of co-doping Y3+ and the doping concentration of Nd3+ on the spectroscopic properties and laser performance of Nd:CaF2 crystals are investigated systematically. For a 0.5% Nd:CaF2 crystal, the emission lifetime at 1.06 μm increases from 18 to 361 μs by co-doping 10 at.% Y3+, while the emission cross section increases to 4.27×10 20 cm2 at 1054 nm. With a 10 at.% doping concentration of Y3+, Nd,Y:CaF2 crystals concentrate emission bands that peak at 1054 nm with shoulders at 1063 nm, and FWHM at about 30 nm. A diode-pumped, highly efficient laser operation is obtained with 0.5% Nd, 10% Y:CaF2 and 0.6% Nd, 10% Y:CaF2 crystals, with slope efficiencies over 30% and 27%, respectively, and a maximum output power up to 901 mW.
140.0140 Lasers and laser optics 160.0160 Materials 300.0300 Spectroscopy Chinese Optics Letters
2015, 13(7): 071402
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 微系统与太赫兹研究中心, 四川 绵阳 621900
基于束缚态到连续态跃迁有源区能带结构,实现了2.5 THz量子级联激光器的连续波工作。激光器的输出频率随电流可在2.45~2.47 THz之间可调,在连续波工作模式下的最高输出功率大于6.0 mW,最高连续波工作温度为60 K,阈值电流密度为120 A/cm2,经Si透镜整形后的输出光斑为高斯分布。
太赫兹 量子级联激光器 连续波 子能带 高斯分布 terahertz quantum cascade laser continuous-wave intersubband Gaussian distribution 强激光与粒子束
2015, 27(12): 120102
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
要实现光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)系统稳定、高质量输出,需要同时对光参量放大和泵浦光倍频这两个非线性过程进行优化设计。在光参量放大系统优化设计中,建立了描述光参量放大过程的多种简化物理模型；通过模拟泵浦光和信号光口径匹配关系,分析了放大信号光空间两维对称性并提出了优化方法；建立了非线性晶体最佳长度确定及调谐方法,以实现信号光输出高稳定性。在泵浦光倍频系统优化设计过程中,提出应用位相失配法实现稳定倍频输出,研究表明这种方法不仅能实现倍频光能量起伏抖动远远小于基频光能量的起伏抖动,而且能减小泵浦光近场调制度和时间波形调制,极大地改善输出倍频光光束质量,进而提高OPCPA系统输出信号光质量。
光参量啁啾脉冲放大系统 稳定倍频方法 位相失配法 近场调制 时间波形调制 OPCPA system stable second harmonic generation system mismatched second harmonic generation modulation in the near field modulation in the pulse waveform 强激光与粒子束
2014, 26(10): 101025
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
在对再生放大系统进行改进的基础上提出类再生放大技术，应用大口径放大器，在腔内增加完全成像系统，对注入整形光束进行任意多次的保形放大。可行性验证实验基于两个低增益、大口径放大器，已达到大于104的系统增益；在注入能量仅为43 μJ能量条件下，实现了大于600 mJ的系统输出能量。验证实验结果表明基于较低增益放大器单元的类再生放大系统，既能实现高增益又能实现大能量输出。
类再生放大系统 高增益放大 保形放大 二极管泵浦 quasi regenerative amplifier high gain amplifying shape-keeping amplifying diode pumped 强激光与粒子束
2014, 26(5): 051002
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
基于SG-Ⅲ主机装置预放系统，提出一套预放系统能量平衡方案，实现了对预放系统输出能量的精确控制。装置运行实验结果表明，预放系统的能量平衡控制精度达到5.47%。通过对影响预放系统输出能量平衡各项因素的定量分析，指出影响预放系统能量平衡控制精度的主要因素是1 Hz重频能量波动，而提高1 Hz重频能量稳定性的关键在于控制前端系统注入偏振能量波动。
ICF激光装置 预放系统 能量平衡 输出能量稳定性 ICF laser facility preamplifier system energy balance output energy stability 强激光与粒子束
2013, 25(10): 2541
中国工程物理研究院激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
在高功率激光装置的预放系统中，高增益放大单元提供超过106的增益倍数，极易形成自激振荡，降低光束放大倍数、破坏光学元件。基于高功率固体激光系统自激起振的主要判据，通过分析钕玻璃高增益系统损耗与增益的大小，研究了神光Ⅲ原型装置高增益放大单元的自激振荡问题。分析了系统可能存在的自激振荡腔，指出系统可能存在3个起振的振荡腔。通过采取钕玻璃端面引入倾角、适当的光路调节、加隔离和电光开关等方法，在一定程度上抑制了自激振荡，进行了相应的实验验证，实验结果表明通过上述措施基本消除了自激光问题。
激光技术 自激振荡 高增益放大 高功率固体激光装置 激光与光电子学进展
2011, 48(9): 091405
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
高功率二极管阵列泵浦固体激光系统的核心在于泵浦耦合技术，泵浦耦合直接决定了系统的成本、增益能力、增益均匀性、泵浦引发动态波前畸变和泵浦引发动态光束漂移等关键问题。通过对用于高功率二极管列阵泵浦固体激光系统泵浦耦合优化设计的3维光线追迹方法的研究，从二极管发光远场属性出发,建立其理论计算模型，对高功率激光二极管阵列端面泵浦大口径放大器的一种新型耦合方式——二极管列阵拟球面排列、空心镀银导管耦合进行了优化设计，并开展了泵浦耦合效率、泵浦场均匀性、泵浦场传输性等实验研究，实现了72%耦合效率、5 mm内80%传输效率的均匀平顶泵浦耦合场输出，理论计算与实验结果符合较好。
二极管泵浦固体激光 泵浦耦合 理论模拟 光线追迹 diode pumped solid-state laser pump coupling theoretical simulation ray-tracing
