1 长春理工大学理学院，吉林 长春 130022
2 中国科学院大连化学物理研究所中国科学院化学激光重点实验室，辽宁 大连 116023
3 无锡中科光电技术有限公司，江苏 无锡 214115
采用1064 nm脉冲激光作为泵浦光，通过高压氘气的受激拉曼散射变频实现1.56 μm拉曼激光输出，并建立了计算受激拉曼散射与聚焦特征之间关系的模型，实现了对实验工作的指导。采用两次聚焦的设计，通过氘气气压以及聚焦参数等变量的优化，实现最高82.4%的光子转换率。为了提高1.56 μm拉曼激光的单脉冲能量，采用降低气压、提高泵浦光脉冲能量等方式，实现了最高245 mJ的脉冲能量，并通过倍频实现了780 nm激光输出，从而获得一种产生780 nm波长高峰值功率脉冲激光的方法。
激光物理 脉冲激光 受激拉曼散射 氘气 转换率 中国激光
2022, 49(11): 1101001
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 长春理工大学理学院, 吉林 长春 130022
3 中国科学院大学, 北京 100049
532 nm激光泵浦H2,CH4和CO2三种拉曼活性气体混合物时产生的拉曼激光覆盖较宽的可见光波段,可以作为多光谱激光的照明光。分别讨论了单种气体中的受激拉曼散射和四波混频过程,比较了各阶拉曼分量随压力和泵浦能量的变化。发现在低压条件下,当高能量激光泵浦时,每种气体的各阶斯托克斯分量(尤其是一阶斯托克斯光)的转换效率基本保持稳定。在混合拉曼活性气体的实验中,通过控制不同气体之间的压力比,实现了13条光谱线的同时输出,其中574,630,683,771 nm激光在200 mJ以上的高能量区域具有非常接近的转换效率(6.5%~8%)。
激光光学 多光谱激光 受激拉曼散射 混合气体 四波混频 中国激光
2021, 48(21): 2101006
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室, 陕西 西安 710024
3 中国科学院大学, 北京 100049
近年来光泵浦惰性气体亚稳态激光在高能激光领域逐渐得到人们的关注。搭建了一台高压纳秒脉冲放电产生惰性气体亚稳态粒子的装置,该装置增益尺寸较长,便于后续开展激光增益和放大实验。利用窄线宽可调谐连续光源探测了该装置放电生成的Kr亚稳态(5s[3/2]2)粒子数浓度,达1.3×10 12 cm -3,该状态持续时间约为3 μs,满足后续激光体系运行条件。测量过程中出现了吸收饱和现象,给粒子数浓度拟合带来了不确定性,设计的复合拟合方法解决了这一问题。
1 北京邮电大学理学院, 北京 100876
2 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
为了研究碱金属铷蒸气激光器中新的波长输出情况及其可能的应用,在铷原子系统中通过5 2S1/2→6 2D5/2 和5 2S1/2→6 2D3/2的双光子激发和四波混频过程产生358.7 nm、359.1 nm、420.3 nm和421.7 nm四种波长的激光输出,得出了6 2D5/2和6 2D3/2能级的最佳共振位置以及共振线宽,研究了产生的四波混频激光信号强度随体系温度和泵浦光单脉冲能量的变化情况,发现了当体系温度高于185 ℃时6 2D5/2→6 2P1/2的反常跃迁情况并给出了初步解释。实验结果表明,这种通过铷蒸气四波混频产生蓝紫激光的技术可以为海洋资源探测、高密度信息存储及水下激光通信等领域提供一种新的激光光源。
非线性光学 双光子激发 铷 四波混频 蓝光激光 紫外激光 中国激光
2020, 47(11): 1101002
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Chemical Lasers, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 School of Science, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China
In this work, SF6 as a Raman-active medium is investigated to generate a multispectral Raman laser by the combination of cascade stimulated Raman scattering (SRS) and four wave mixing. The Raman frequency comb from the 10th-order anti-Stokes to the 9th-order Stokes was generated, and its spectral range covered 377–846 nm. The photon conversion efficiency of 16.4% for the first Stokes was achieved, and the Raman gain coefficient at 1.5 MPa of SF6 under the 532 nm pump laser was calculated to be 0.83 cm/GW by the SRS threshold comparison with H2. Using helium as the carrier gas, the thermal effect of the SF6 Raman laser was improved dramatically under a repetition rate of 10 Hz.
multispectral Raman laser Raman frequency comb stimulated Raman scattering four wave mixing conversion efficiency Chinese Optics Letters
2020, 18(5): 051402
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 中国科学院重大科技任务局, 北京 100864
3 大连理工大学物理学院, 辽宁 大连 116023
研究钠氩(Na-Ar)混合物电离后产生的原子发射光谱的时间分辨特性。氩763.5 nm光谱强度随时间演变出现2个峰,第1个峰的衰减时间为(33.3±2.3) ns,激发态钠通过碰撞传能[(时间常数为(15.2±0.8) ns]将氩激发到2p6能级,再由该能级的粒子快速辐射形成第1个峰;第2个峰由氩离子与电子复合产生,其衰减过程包括快过程[(0.24±0.03) μs]和慢过程[(3.98±1.03) μs]。利用电子浓度随时间的演变关系分析了复合过程对衰减时间的影响机理,获得了电子浓度、电子温度随时间的演变关系。利用时间分辨光谱解释了钠双线辐射加宽差异的假象,其成因是Stark加宽后的氩588.9 nm谱线叠加在钠D2线上以及钠双线的自吸收。复合后,激发态氩原子的能级间隔较小,经过级联弛豫后,2p6能级粒子数的积累时间比钠3P能级更短,氩原子发射谱线的持续时间明显短于钠原子。
激光器 准分子激光 碱金属蒸气 Stark加宽 荧光寿命 自吸收 时间分辨原子发射光谱
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
基于受激拉曼散射(SRS),研究了一种获得多光谱激光的方法。以Nd∶YAG的二倍频532 nm激光为抽运光,以高压CO2作为拉曼活性介质,最多可同时输出位于390~755 nm的10种波长。通过优化CO2压力,得到一级斯托克斯光(S1,574 nm)、二级斯托克斯光(S2,624 nm)和三级斯托克斯光(S3,683 nm)的最大光子转换效率分别为36.6%、19.6%和11.2%。
激光光学 受激拉曼散射 二氧化碳 一级斯托克斯光 高级斯托克斯光 反斯托克斯光
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室， 辽宁 大连 116023
2 信阳市质量技术监督检验测试中心， 河南 信阳 464000
利用强激光作用在高压二氧化碳气体中产生受激拉曼散射作为激光波长转换的机理, 获得了1248 nm激光输出。结果表明：采用波长为1064 nm的抽运光，通过优化二氧化碳压力及透镜聚焦参数，得到了一级斯托克斯光(S1，1248 nm)的最大转换效率为36.6%，最大单脉冲能量为82 mJ。
散射 受激拉曼散射 Nd∶YAG激光 二氧化碳 一级斯托克斯光
