新疆大学物理科学与技术学院, 新疆固态物理与器件重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830017
激发射泵浦激发Na2至Na2(ν″=30, J″=11)和Na2(ν″=45, J″=11)。 Na2(ν″)与CO2碰撞, 研究了CO2(0000)的全态可分辨转动分布及不同的Na2振动能对碰撞猝灭动力学的影响。 光学吸收法测量Na2(ν″)与CO2碰撞后的弛豫过程, 在一次碰撞的条件下, 确定了ν″, ν″-1及ν″-2各振动能级上的转动态分布, 而高于ν″的振动能级没有观察到, 从而得到碰撞过程中Na2转动能的改变。 在碰撞发生1 μs后, 测量CO2低J态的瞬时线轮廓, 利用双Guass函数拟合, 得到两个Doppler增宽轮廓, 一个是存在于J态粒子的Doppler半宽, 一个是被碰撞出J态粒子的Doppler半宽。 从存在于J态的Doppler半宽, 得到在Na2(ν″)/CO2碰撞中质心平移速度, 从而确定平均平移能的增加〈ΔErel〉。 Na2(ν″)振动能的增加与CO2平动能的增加有很大关系, Na2振动能增加35%, 而平动能增加56%。 从CO2的其他转动态碰到J态的出现速率系数kJapp由测量碰撞前和碰撞1 μs后的泛频激光感应荧光强度得到总的出现速度系数kapp=ΣJkJapp=(6.6±1.5)×10-10cm3·molecule-1·s-1［对Na2(ν″=30)］和(5.9±1.3)×10-10 cm3·molecule-1·s-1［对Na2(ν″=45)］。 因此Na2(ν″)/CO2的碰撞频率对Na2的振动能不是很敏感的。 取kapp作为参考速率系数, 得到了全部能量转移概率分布P(ΔE), 这里的ΔE包括了CO2转动能和平动能的变化以及Na2转动能的变化, 对于Na2分子振动能的较小增加, 会引起P(ΔE)曲线的迅速增宽, 在ΔE＞500 cm-1以后, Na2(ν″=30)/CO2的P(ΔE)曲线移到了Na2(ν″=45)/CO2的P(ΔE)曲线的下面。 P(ΔE)对ΔE在0～3 000 cm-1之间的数值积分给出〈ΔE〉trans=590 cm-1［对Na2(ν″=30)］, 而对Na2(ν″=45)则给出〈ΔE〉trans=880 cm-1。
碰撞能量转移 激光诱导荧光 瞬时线轮廓 速率系数 能量增加分布函数 Na2高振动激发态 Collisional energy transfer Laser induced fluorescence Transient line profile Rate contant Energy gain distribution function High vibrationally excited Na2 CO2 CO2 光谱学与光谱分析
2023, 43(6): 1760
红外与激光工程
2021, 50(4): 20190565
1 西安电子科技大学 技术物理学院，陕西 西安 710071
2 西安应用光学研究所，陕西 西安 710065
3 总装备部 西安军代局，陕西 西安 710032
在激光器中，通常泵浦光呈不均匀分布，由此引起介质的增益也相应地出现不均匀分布，导致振荡光通过增益区时其分布发生变化。提出一种计算不均匀的泵浦光分布对于激光器内振荡光模式的影响程度，可以近似获得振荡光对原来场分布偏离的百分比的方法。在此基础上，对准连续运转的三向侧面泵浦激光器进行研究，分析不均匀泵浦光分布对振荡光场影响的规律。结果表明: 当泵浦功率增加或谐振腔内损耗增加时，振荡光通过增益区时对原来分布的偏离程度也同时增加，呈单调变化关系; 泵浦光不均匀分布对振荡光场的影响，与其沿振荡光轴向上的分布无关，仅仅取决于其在与振荡光垂直方向上的不均匀分布程度。通过计算还获得了此类效应的数量级，在2 000 W泵浦功率条件下，这种影响仅使振荡光偏离理想分布不到4%，而泵浦功率达到6 000 W时这种偏离则高达20%以上。
二极管泵浦 增益分布 光束质量 模式 diode-pumped gain distribution laser beam quality mode of laser
1 中国人民解放军63889部队, 河南 孟州 454750
2 国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
以氮为稀释剂的电激励连续波HF/DF化学激光器可以使用低温吸附泵代替传统的机械真空泵和洗消装置，大幅度降低激光器的系统体积和重量。使用小信号增益测量系统对某超音速氮稀释电激励连续波HF化学激光器的增益分布进行了测量。得到了在4种不同激光功率下P1(4),P1(6),P2(4)～P2(6)谱线的增益系数分布曲线。测得P2(4)为最强增益谱线，最大值为0.1 cm-1；最强增益位置与最佳光轴位置相符；超音速气流使增益区延伸达2.5 cm。
超音速 化学激光器 增益分布 氮稀释 supersonic chemical laser gain distribution nitrogen dilution 强激光与粒子束
2011, 23(10): 2569
1 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
2 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
均匀抽运及均匀冷却是激光二极管抽运激光器减小热致光学畸变以实现高光束质量输出的核心技术难题。通过开展键合薄片激光均匀抽运及均匀冷却技术的研究，采用透镜压缩结合波导匀化的设计思想，实现了95%以上的抽运均匀性。同时通过对薄片介质冷却通道的优化设计，实现了优于96%的温度分布均匀性。原理验证实验结果表明薄片介质的波前畸变得到了有效控制，当平均抽运功率密度为230 W/cm2时，忽略离焦效应后介质的反射波前畸变均方根值约为0.35 μm。
固体激光器 增益分布 温度分布 光学畸变
中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
液体激光系统在抑制热畸变方面具有突出优势, 能实现长时间稳定的高能激光输出。在液体激光系统中, 常规双侧抽运的激光增益分布呈现边缘很强、中间较弱的特点, 难以获得单横模激光输出, 限制了光束质量。介绍了一种多增益段串接的液体激光系统, 其抽运方式介于侧面抽运和端面抽运之间, 然后对其增益分布和激光能量传输效率进行了数值模拟。数值模拟表明多增益段串接的液体激光系统能产生近似于高斯型增益分布, 激光光束质量很高; 同时该多增益段串接的液体激光系统的腔内传输损耗较小, 激光能量转换效率可达30%以上。
激光器 液体激光 多增益段串接 增益分布 光束质量
Department of Electronic Science and Engineering, Huanghuai University, Zhumadian 463000, CHN
半导体光子学与技术
2006, 12(3): 178
1 深圳大学太赫兹技术中心工程技术学院, 深圳 518060
2 电子科技大学, 成都 100718
3 中国地质大学(武汉)数理系, 武汉 430074
4 华中科技大学图像所, 武汉 430074
采用麦克斯韦方程和速率方程相结合的模型和时域有限差分法,利用引入的有效增益分布因子概念研究了光子晶体中本征模的阈值特性。增益介质的大小以及在光子晶体中的位置直接影响光子晶体带边激光器的输出特性；有效增益分布因子描述了光子晶体中增益介质的空间分布特性。结果显示,带边本征模的激射阈值依赖于有效增益分布因子。不同的本征模具有不同的有效增益分布因子,那些有效增益分布因子较大的模式具有较低的阈值。通过调整增益介质的位置和长度,可以提高有效增益分布因子的值,从而降低激光器的阈值,这对于实现激光器的低阈值运行有指导作用。
激光物理 速率方程 光子晶体带边激光器 有效增益分布因子
1 中国科学院物理研究所, 北京 100080
2 北京交通大学理学院物理系,北京 100044
3 中国科学院半导体研究所,北京 100083
研制了全国产化全固态半导体激光器(LD)抽运模块,Nd∶YAG激光输出功率达500 W。介绍了优化抽运模块结构参数的程度。从增益分布特性等方面,介绍了研究其输入-输出功率特性的实验装置,随着抽运功率的增加,Nd∶YAG激光输出以斜率效率47%线性增加,最大输出功率达到575 W,光-光转换效率达26.1%。采用He-Ne激光探测法实验测量了该抽运模块中的热透镜效应。通过测量热焦距,分析了其热透镜效应
激光技术 半导体激光器抽运 输入-输出功率 增益分布 热透镜效应
中国电子科技集团公司第十-研究所, 北京 100015
对二极管侧面抽运条件下工作物质内温度分布特性进行了理论研究;探讨了工作物质内增益分布特性与温度分布特性之间的内在联系;通过计算机,对不同条件下工作物质内的温度分布情况进行了理论计算和数值模拟,并对其特性进行了详细讨论.
二极管 侧面抽运 增益分布特性 温度分布特性
