以K9玻璃与熔石英玻璃代替传统的液体或气体作为纵向受激布里渊散射(LSBS)样品, 波长1.064 μm,脉宽可调的单纵模电光调Q激光器作抽运光, 实验探讨了抽运光脉宽、抽运光能量大小、抽运光脉冲重复频率对纵向受激布里渊散射脉宽压缩效应和散射光能量提取效率的影响。实验结果表明, 抽运激光脉冲重复频率高, 则散射光能量提取效率高; 脉宽小, 则散射光能量提取效率高; 焦距为500 mm时300 mm长的K9玻璃中得到的散射光能量提取效率比170 mm长的熔石英玻璃高; 在抽运光脉冲重复频率为1 Hz时, 二者都可以得到90%的散射光能量提取效率。探讨了抽运光为多纵模时, 固体介质中受激布里渊散射与光学击穿相伴发生的三种不同情况。实验证明, 多纵模情况下固体光学介质中同样可以发生受激布里渊散射; 多纵模情况下不一定会对固体光学介质产生光学击穿破坏; 光学击穿破坏的发生也不一定会阻止受激布里渊散射的发生, 二者可以相伴发生。

A new technique for seed-injection locking of single-axial-mode (SAM) Q-switched Nd:YAG laser is reported. The technique called energy reduction (ER) is utilized when SAM operation is locked to design its feedback scheme. This method ensures long-term 100% seed-injection locking performance and the pulsed SAM output energy can reach as high as 200 mJ. Both temporal and spatial interferometric experiments have been executed to confirm the SAM oscillation.

以K9玻璃与熔石英玻璃代替传统的液体或气体作为纵向受激布里渊散射(LSBS)样品, 波长1.064 μm,脉宽12 ns的单纵模电光调Q Nd:YAG激光器作抽运光, 实验上以脉宽压缩和后向斯托克斯(Stokes)散射光频移为标志, 测到后向斯托克斯散射光线宽和散射光脉宽压缩比。研究了纵向受激布里渊散射样品的长度、抽运光能量大小、材料种类对纵向受激布里渊散射脉宽压缩效应和散射光能量提取效率的影响。实验结果表明, 熔石英与K9玻璃的受激布里渊散射发生阈值、饱和阈值、散射光能量提取效率、散射光脉冲波形均相近, K9玻璃可以成为一种更廉价的受激布里渊散射介质。针对170 mm的熔石英玻璃样品, 找到了纵向受激布里渊散射的发生阈值、饱和阈值, 并得到了较高的散射光能量提取效率, 从100 mm的熔石英玻璃中获得了87%的散射光能量提取效率, 而从170 mm的熔石英中获得了90%左右的散射光能量提取效率。实验数据拟合的规律曲线印证了数值模拟结果。

基于种子注入技术、干涉法腔模锁定方案以及自滤波非稳腔技术,设计并研制出一套单纵单横电光调Q脉冲激光器系统。该系统输出的基波(波长1064 nm)能量达到600 mJ,倍频后绿光能量达到300 mJ,发散角接近衍射极限,线宽接近傅里叶变换极限,在强气流强振动环境中单纵模的锁定概率为100%。实验观测了种子注入对巨脉冲建立时间、光斑模式以及能量的影响。该系统可应用于受激布里渊散射(SBS)、大视场风洞全息以及光学合成孔径等研究领域。