杨子宁 1,2,3,4王蕊 1,2刘青山 1,2孙健勇 1,2[ ... ]许晓军 1,2,3,4,*
1 国防科技大学 前沿交叉学科学院, 长沙 410073
2 国防科技大学 量子信息学科交叉中心, 长沙 410073
3 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 长沙 410073
4 高能激光技术湖南省重点实验室, 长沙 410073
半导体泵浦亚稳态惰性原子激光是高能光泵浦气体激光领域具有潜力的新方案。已有报道均在约束的放电空间内产生亚稳态原子，功率放大受到多因素制约。为突破现有方案的局限，采用大气压等离子体射流方式在羽流区域产生高浓度亚稳态氩原子（1014 cm−3量级），将放电和激光区域空间分离，利用811 nm窄线宽半导体激光器作为泵浦源，基于泵浦、激光和气流相互垂直的结构实现912 nm激光输出，有效拓展了该型激光体系的功率定标放大能力。
高能激光 光泵浦气体激光器 半导体激光器 亚稳态原子 等离子体射流 high energy laser optically pumped gas laser diode laser metastable noble gas atom plasma jet 强激光与粒子束
2022, 34(2): 021001
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
建立了半导体泵浦亚稳态惰性气体激光器(DPRGL)速率方程模型,以Ar为例,仿真分析泵浦强度、亚稳态原子数密度以及增益介质长度对DPRGL工作性能的影响.结果表明：高泵浦强度(约kW/cm2)条件下DPRGL理论上具有大于55%的光-光效率;亚稳态原子数密度和增益介质长度对激光器性能影响具有等价性;实际中需综合优化泵浦强度、亚稳态原子数密度、增益介质长度等激光器参量以实现激光器最大的光光转换效率.
速率方程 气体激光器 亚稳态原子 惰性气体 rate equation gas laser metastable atom rare gas 强激光与粒子束
2015, 27(6): 061017
国防科技大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
半导体抽运亚稳态惰性气体激光器(DPRGLs)作为一种新型光抽运气体激光器，其工作原理与半导体抽运碱金属蒸气激光器(DPAL)相似，有望在继承DPAL 诸多优势的同时克服其化学反应的隐患，具有潜在的高功率定标放大能力。综述了亚稳态惰性气体激光器的基本原理和研究进展，分析了关键技术点和功率定标放大潜力，对其未来发展和应用前景进行了预测。
激光器 碱金属激光器 半导体抽运 亚稳态原子 惰性气体 激光与光电子学进展
2015, 52(1): 010001
中国科学院光电技术研究所,微细加工光学技术国家重点实验室,四川,成都,610209
纳米结构制作是纳米技术的重要组成部分,原子光刻技术是纳米图形制作的一项新方法.对直流高压放电产生的亚稳态氩原子束进行准直减小其发散角,亚稳态原子在与之传播方向垂直的激光驻波场中发生淬火并沉积在基底上,破坏吸附在基底表面的SAM膜(self_assembled monolayers),结合刻蚀技术可制作出纳米量级的图形.给出该技术制作纳米图形的基本原理、方案、相关理论及模拟结果.
亚稳态原子 纳米结构制作 光驻波淬火
中国科学院光电技术研究所,微细加工光学技术国家重点实验室,四川 成都,610209
介绍两种用亚稳态氦原子束制作纳米结构的新方法.亚稳态原子束从原子源喷出后首先对其进行横向激光冷却,准直后的原子束穿过与之垂直的激光驻波场时发生淬火过程,原子的密度分布出现沟道化效应,给出基于光掩模制作纳米图形的基本原理、理论分析及模拟结果.介绍基于物理掩模制作纳米图形的原理和SAM抗蚀剂,利用沉积在基底上的亚稳态原子破坏基底上的SAM膜,结合刻蚀技术可制作出纳米量级的图形.
亚稳态原子束 纳米结构制作 光掩模 光驻波淬火 自组装单分子膜抗蚀剂 Metastable atomic beam Nanostructures Fabrication Mask made of light Light standing-wave quenching SAM resist
华中理工大学激光技术国家重点实验室, 武汉 430074
利用自吸收方法测量了磁约束铜蒸气放电余辉初期的铜2D52亚稳态原子密度。对亚稳态原子的弛豫情况,同普通铜蒸气激光器进行了对比,分析了磁约束放电条件下亚稳态原子的弛豫机制。为建立重复频率运转的磁约束铜蒸气激光器提供了基础。
磁约束放电 铜蒸气激光 亚稳态原子密度 自吸收方法
用光学多道分析仪考察了低气压表面波型微波感氦偶等离子体的发射光谱.经过阿贝尔(Abel)反演变换后,得到了在各种气压和微波功率下此等离子体光谱辐射光强和激发温度的空间分布及其变化规律.讨论了此等离子体的激发机理.推算了其中亚稳态原子的空间分布情况.
微波感偶 氦等离子体光谱 激发温度 亚稳态原子 空间分布特性
利用基态原子无穷长的寿命以及亚稳态原子在飞行过程中的衰减,比较由激光感应荧光法测量到的钇原子束基态和亚稳态的速度分布曲线,经过拟合处理计算,得到钇原子亚稳态a2D(5/2)的寿命为(0.8±0.2)ms.
亚稳态原子的寿命 原子束的速度分布 钇原子
