1 陆军工程大学石家庄校区 电子与光学工程系,石家庄 050003
2 南京先进激光技术研究院 先进全固态激光技术研发中心,南京 210046
为了研制光参量振荡器的单频制抽运源,采用偏压反馈的扫描-触发谐振探测技术,设计了种子注入的脉冲重复频率为500Hz的单端抽运键合Nd∶YAG的电光调Q单频脉冲激光器,建立了单纵模振荡并进行了理论分析。结果表明,在抽运能量为36.8mJ时,输出单脉冲能量为8.4mJ,光光建模效率为23%,脉冲宽度为6.8ns,光束质量因子M2≈1.3,脉冲峰值功率为1.2MW;利用F-P标准具获得输出激光的干涉图样,经过1h观察,该激光器输出单纵模概率为100%。这一结果对于抽运光参量振荡器的研制是有帮助的。
激光器 全固态激光器 单频激光器 种子注入 电光调Q lasers all-solid-state laser single frequency laser seed injection electro-optic Q-switched
1 陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系, 河北 石家庄 050003
2 南京先进激光技术研究院先进全固态激光技术研发中心, 江苏 南京 210046
种子注入的全固态单频脉冲激光器具有线宽窄、相干长度长、功率高等特点, 是非常适用于多普勒测风雷达、引力波探测、激光光谱学等研究领域的光源, 在**和民用领域应用广泛。从种子注入技术和腔长控制技术两方面综述了国内外种子注入的全固态单频脉冲激光器及相关技术的研究进展, 对其未来的发展进行了展望。
激光器 全固态激光器 单频激光器 种子注入 激光与光电子学进展
2018, 55(9): 090001
1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
报道了半导体激光器双端面抽运单频调Q Nd:YAG激光器。采用磷酸钛氧铷（RTP）电光晶体作为腔内相位调制器主动调谐腔长，实现单频种子注入，获得稳定的单纵模输出。采用另外一对RTP电光晶体作为调Q开关，在900 Hz重复频率下，利用单振荡级获得单脉冲能量为7.5 mJ，脉宽为14.6 ns，线宽为45 MHz的1064 nm激光脉冲序列输出。激光束在水平方向和垂直方向的光束质量M2值分别为1.30和1.36。输出激光2 min的频率稳定性为1.1 MHz，线宽稳定性为0.52 MHz。在传导冷却结构中，实现了高频率稳定性和线宽稳定性的窄线宽单频脉冲激光的输出。
激光器 种子注入 电光调Q 全固态激光器
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
种子注入单频脉冲光参量振荡器(OPO)是实现差分吸收雷达激光发射源的重要技术手段，且其输出光谱纯度直接影响探测气体对激光能量的吸收，进而影响该雷达系统的测量精度。就种子注入单频脉冲激光器而言，光谱纯度表征在其输出光谱中，种子波长成分所占的比例可以综合反映脉冲激光的输出线宽和频率稳定性等光谱特性。针对种子注入单频1.57 μm 脉冲OPO，理论上分析了光谱纯度的影响因素，设计并搭建了一套基于长程气体吸收池的光谱纯度测量系统。实验结果表明，当种子注入功率为26 mW，OPO 输出单脉冲能量为1.1 mJ时，种子注入单频脉冲OPO 的光谱纯度达到99.9%。
激光器 种子注入 单频 光谱纯度 吸收池
1 中国科学院武汉物理与数学研究所 波谱与原子分子物理国家重点实验室 湖北 武汉 430071
2 中国科学院大学 北京 100049
3 中国科学院空间科学与应用研究中心 空间天气学国家重点实验室 北京 100190
窄带钠层荧光激光雷达可以获得80~110 km钠层风场和温度，是高空大气探测的发展趋势。报道了最新研制成功的国内首台全光纤、全固态窄带钠层荧光激光雷达系统，包括全固态激光雷达整机方案、系统采用关键技术及钠层初步探测结果。该系统已经初步实现北京上空钠层温度和钠原子数密度的探测。该全固态型激光雷达具有稳定性好、可靠性高、硬件调整少等特点，为钠层探测提供了有利手段。
激光光学 钠层激光雷达 全固态 种子注入 和频 饱和吸收 声光移频 中国激光
2015, 42(s1): s113003
国防科学技术大学光电科学与工程学院，湖南 长沙 410073
建立了基于掺氧化镁周期极化铌酸锂晶体的脉冲光学参量振荡器模型，数值研究了种子注入强度对光学参量振荡器信号光转换效率的影响。仿真结果表明，增加种子光强度可以抑制光学参量振荡器的多纵模运转，大幅提升信号光内种子光纵模的转换效率。但当有效注入强度达μW/mm2量级时，由于种子光纵模受到增益饱和限制，其转换效率基本不再提升。增益饱和的上限受到逆转换效应影响，导致了抽运光能量不能得到充分利用。展望了通过优化晶体长度，采用结构更加简化的光学参量放大器能够避免逆转换效应的发生，更加充分利用抽运光能量，有望继续提升单纵模信号光的转换效率。
非线性光学 光学参量振荡 种子注入 转换效率 逆转换 中国激光
2015, 42(s1): s102017
中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽省光子器件与材料重点实验室, 安徽 合肥 230031
单纵模调Q激光光源广泛应用于精密测量等领域,光纤激光器是一种性能优良的新一代固体激光器, 近年来,光纤激光器的单纵模调Q技术发展迅速。对单纵模光纤激光器中引入Q开关和单纵模种子 注入调Q光纤激光器这两种光纤激光器的单纵模调Q技术的工作原理、发展现状以及未来可能的发展趋势进行了综合述评。
激光技术 光纤激光器 单纵模 调Q 种子注入 laser techniques fiber laser single-longitudinal-mode Q-switched seed injection
1 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
设计了半导体激光器双端面抽运的种子注入Nd:YAG 绿光激光器。通过优化谐振腔结构参数设计，实现增益介质激活区域与基横模体积的良好匹配，获得稳定的基横模输出。48 h连续运转，输出的脉冲能量不稳定度小于2.9%，并确保单频输出。在传导冷却结构中，实现了高光束质量、高重复频率、窄脉冲宽度且可调谐的532 nm单频绿光的稳定输出。在重复频率为1 kHz时，最大输出脉冲能量大于4 mJ，脉冲宽度约为6.5 ns。激光束在水平方向和垂直方向的光束质量M2值分别是1.166和1.158。输出单频绿光激光的连续调谐范围可达到15 GHz。
激光器 Nd:YAG激光器 种子注入 腔内倍频 电光调Q
1 中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电系统技术实验室, 上海 200083
2 天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所, 天津 300072
利用电光调Q的Nd:YAG激光器抽运非临界相位匹配(θ=90°，φ=0°)环形腔KTP光学参变振荡器（OPO），实现了高能量人眼安全波段的1.57 μm激光输出。理论与实验结果表明，减小谐振腔长度和注入种子源激光可以有效降低阈值，提高输出能量。当Nd:YAG激光器抽运能量为88 mJ时，注入种子源功率由0 mW增加到6 mW，输出能量由8.8 mJ增加到14 mJ。当抽运能量为167.7 mJ，注入种子源功率达到6 mW时，最大输出能量达到46 mJ，峰值功率7.44 MW。
激光器 人眼安全激光 光参变振荡器 磷酸氧钛钾 环形腔 种子注入
