中国科学院西安光学精密机械研究机所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室，西安 710119
基于飞秒激光光刻技术和氢氟酸对光学玻璃的刻蚀，在K9光学玻璃表面制作了凹面微透镜阵列，并且可以以此为模板实现凸微透镜阵列的大量复制.用相位对比显微镜和扫描电子显微镜分析了微透镜阵列的表面轮廓，测试了微透镜阵列的光学衍射特征.该方法简单、透镜参量可控，制作的微透镜阵列能够用于分光、光束匀化、并行光刻等强激光领域.
飞秒激光 酸刻蚀 凹面微透镜阵列 Femtosecond laser Hydrofluoric acid etching Concave microlens array
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安 710119
2 中国科学院研究生院，北京 100049
利用在腔内加入可调谐光纤光栅滤波器使“8”字形腔掺Yb3+光纤激光器在锁模状态下实现波长连续可调谐.实验中，在保证锁模状态稳定的情况下，通过调节可调谐光纤光栅滤波器，使激光器输出锁模脉冲的中心波长在1 047 nm～1 055 nm范围内连续调谐，重复频率稳定维持在4.9 MHz.在中心波长1 053 nm处，测得锁模脉冲输出平均功率为8.02 mW，光谱带宽1 nm，脉冲宽度为259.3 ps.这种“8”字形腔被动锁模光纤激光器在锁模状态下对波长连续可调谐，并可长时间稳定工作.
波长连续调谐 锁模脉冲 光纤光栅滤波器 “8”字形腔 光纤激光器 掺Yb3+光纤 Wavelength continuous tuning Mode-locked pulses Manual tunable fiber Bragg grating Figure-of-eight laser cavity Fiber lasers Yb3+-doped fiber
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室，西安 710119
2 中国科学院研究生院,北京 100049
3 意大利圣安娜学院,比萨 56127
将正色散值较小的掺铒光纤引入传统的环形腔构成了低阈值的展宽脉冲锁模激光器.通过使用这种掺铒光纤，激光器的锁模阈值大大降低，激光器的自起振泵浦功率仅为90 mW，而且在29 mW的低泵浦功率时仍然可维持稳定的锁模状态.实验中获得了脉冲宽度为175 fs,光谱半高宽为40 nm，重复频率为33 MHz的锁模脉冲输出.激光器工作稳定，光谱干净光滑.
低阈值 展宽脉冲 非线性偏振旋转 锁模 环形腔 Low threshold Stretched-pulse Nonlinear polarization evolution Mode-locked Ring cavity
中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室,陕西,西安,710119
介绍了飞秒激光的发展和相关的应用.重点讨论了产生飞秒激光脉冲的几种方法;激光脉冲色散的物理机制及补偿方法;获得变换极限脉冲的条件等.还介绍了超短超强激光脉冲的放大与压缩技术,获得高功率窄脉冲的基本条件和啁啾脉冲放大原理;详细地讨论了基于非线性效应实现高信噪比、宽光谱、高效率脉冲放大的光参量啁啾脉冲放大技术,在飞秒激光脉冲放大中的应用和发展前景.最后还阐述了阿秒光脉冲产生与测量的新技术.
飞秒激光 进展 产生 放大
1 太原理工大学,理学院物理系,太原,030024
2 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安,710119
通过采用不同类型和不同长度掺Yb3+光纤进行被动锁模光纤放大器的实验研究.获得了最大输出功率为140 mW,单脉冲能量为5.5 nJ的超短脉冲.实验分析表明:掺杂光纤绿色荧光的产生和自吸收是影响放大器光转换效率的主要原因.绿色荧光的产生为Yb3+离子间相互作用引起合作能量转移过程,这种能量转移过程将降低光纤放大器的量子效率.
光纤放大器 超短脉冲 掺Yb3+光纤
1 太原理工大学 理学院物理系，太原 030024
2 中国科学院 西安光学精密机械研究所，西安 710068
为了研究环形腔掺Yb3+光纤激光器的输出特性，采用两个波长为976nm的半导体激光器作为超短脉冲激光器的抽运源，利用非线性偏振旋转锁模技术，实现了激光器的自起振锁模运转。实验中通过调节掺杂光纤的长度和偏振控制器波片的位置实现了锁模脉冲的波长调谐，在掺杂光纤长度为1．6m时，获得了波长为1053nm、最大输出功率为9．5mW、光谱宽度为6nm、重复频率为23．7MHz的超短光脉冲输出。实验结果与分析表明，采用调节光纤的长度和偏振控制器可实现超短脉冲光纤激光器的波长调谐。
超快光学 光纤激光器 被动锁模 非线性偏振旋转 ultrafast optics fiber laser passive mode locking nonlinear polarization rotation
1 中国科学院,西安光学精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
从掺镱光纤激光器腔内的激光场出发,讨论了掺镱光纤激光器腔内的噪声信号对锁模启动的影响,并针对我们设计的8字腔超短脉冲光纤激光器进行了研究.通过对激光器腔内锁模过程的分析发现:在泵浦功率为214.75 mW时,自行研制的8字形腔掺Yb3+光纤激光器在未注入噪声信号时,输出端在30～50 s内获得稳定的锁模脉冲激光输出;在腔内注入脉宽30 ns,频率10 kHz,平均功率0.2 mW的脉冲噪声后,输出端在1～2 s内获得同样稳定的锁模脉冲激光输出.实验结果表明,注入激光器谐振腔内一定的噪声信号,可加速锁模的启动.
激光技术 注入锁模 8字形腔 光纤激光器 掺Yb3+光纤 强激光与粒子束
2007, 19(11): 1807
1 西安电子科技大学,技术物理学院501室,西安,710071
2 中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119
在入射能量不同的情况下,用近红外飞秒激光脉冲在重钡火石玻璃(ZBaF15)内部产生了色心和微爆,在熔融石英的内部产生了多次微爆现象.实验表明:入射能量较高时,色心的中间会产生微爆;在松聚焦条件下,一个飞秒激光脉冲在透明介质内会激发多次微爆.基于飞秒激光脉冲在透明介质内的自聚焦效应和自由电子等离子体的自散焦效应,理论分析了多次微爆产生的原因;也讨论了飞秒激光脉冲诱导玻璃折射率改变的机理.
飞秒激光脉冲 多次微爆 自聚焦效应 等离子体自散焦效应
1 西安电子科技大学,技术物理学院501室,西安,710071
2 中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学技术国家重点实验室,西安,710068
对飞秒激光脉冲在透明介质中产生微爆的物理机制进行了研究,比较了长短激光脉冲的光击穿机制,基于Fokker-Planck方程建立了飞秒激光微爆模型,给出了飞秒激光脉冲在透明介质中产生微爆的阈值解析表达式.针对飞秒激光脉冲在熔石英介质中的微爆阈值进行了计算,得到的结果与实验结果基本相符.
飞秒激光脉冲 透明介质 熔融石英 微爆阈值
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710068
2 中国科学院研究生院,北京,100039
3 西安交通大学电信学院,西安,710049
基于LiF:F2晶体在近红外飞秒脉冲激光作用下产生F2色心向F3+色心的转变,以及两种色心荧光光谱的不同,实现了荧光反射共焦读出和多光子写入的三维光数据存储的原理性实验.钛宝石再生放大器输出的脉冲宽度100 fs、中心波长800 nm、重复频率1 kHz的超短脉冲激光束,用数值孔径0.68的显微物镜聚焦到LiF:F2晶体内部,通过移动晶体实现了三维逐位式数据写入;用405 nm的连续蓝光激发存储位,通过探测F3+色心产生的540 nm荧光,实现了对信息位进行快速非破坏性的反射共焦读出.与多光子三维存储的透射共焦散射读出和相衬读出相比,格式与现存光盘技术兼容,结构简单;更重要的是,存储信息位是依靠荧光光谱的变化,折射率变化很小,可以有效增加读出层数.
三维光存储 多光子吸收 超短脉冲 色心 荧光反射共焦显微镜
