军械工程学院 电子与光学工程系, 河北 石家庄 050003
针对目前常用的KTP晶体,研究其倾斜失调和旋转失调对倍频激光器转换效率的影响.基于主轴坐标系变换,建立KTP晶体倾斜失调理论模型,对倾斜失调和旋转失调时激光非线性频率变换过程进行理论分析并设计实验验证.结果表明,倾斜失调时,转换效率会随着倾斜失调方向的变化出现2个大小不同的窄峰值,且倾斜角度越大,两峰值所在方向夹角越小,其余方向转换效率为零,与理论计算一致;对于旋转失调,Ⅰ和Ⅱ类相位匹配转换效率随失调角度分别呈π和π/2周期变化.该结果可用于倍频激光器设计.
非线性光学 倍频激光器 KTP晶体失调 主轴坐标变换 nonlinear optics frequency-doubled laser KTP crystal misalignment principal axis coordinate transform
军械工程学院 光学与电子工程系, 石家庄 050003
为了研究双块磷酸氧钛钾(KTiOPO4,KTP)晶体串接倍频对于提高绿光倍频激光器的转换效率的作用, 采用长度分别为6mm, 8mm和15mm的3块KTP晶体两两串接组合进行了实验验证, 绘制了单块晶体倍频和双块晶体串接倍频时的转换效率曲线, 并对其进行了比较分析。结果表明, 基频光功率密度从520MW/cm2到750MW/cm2时, 双块KTP晶体正交串接倍频不仅比双块KTP晶体平行串接倍频的转换效率高近10%, 而且比长度是两块晶体之和的单块长KTP晶体的倍频转换效率高近30%。这一实验结果对于提高绿光倍频激光器的转换效率有一定的意义。
激光器 倍频激光器 串接倍频 KTP晶体 倍频转换效率 lasers frequency doubling laser tandem frequency doubling KTP crystal conversion efficiency
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室， 上海 201800
2 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所， 上海 201800
提出一种可实现351 nm波长激光高通量传输的终端光学组件(FOA)的物理设计方案，研究了设计优化方法，并利用神光Ⅱ装置第九路系统开展了实验研究。实验共进行了33发激光发射：激光光束净口径310 mm，时间脉冲宽度3 ns，1053 nm波长激光能量1000～4500 J。实验获得最高三次谐波转换效率69.6%和351 nm波长激光传输通量3.76 J/cm2，同时监测到高通量激光传输引起的动态环境污染物颗粒变化数和光学元件激光诱导损伤等现象。实验结果表明，通量密度约为3 J/cm2@351 nm的光学元件损伤主要是由激光传输散射鬼光束辐照材料所激发的污染物所致。
激光器 高功率激光装置 终端光学组件 三倍频激光 激光诱导损伤
为了对比研究XeF(C-A)激光和YAG倍频激光对可见光面阵CCD的软破坏效应，分别建立了XeF(C-A)激光和YAG倍频激光对可见光面阵CCD辐照效应实验研究平台和CCD图像同步采集系统，在此基础上开展了上述两种激光对CCD的辐照效应实验，获得了CCD出现局部饱和、全饱和、串音以及全屏饱和时的激光能量密度阈值和CCD图像，并对实验数据进行了总结分析，采用激光能量密度阈值法和饱和面积法对CCD图像进行了分析处理。结果表明，两种激光对SONY SUPER HAD型CCD具有相同的软破坏效应。
激光技术 XeF(C-A)激光 YAG倍频激光 可见光面阵CCD 软破坏 laser technique XeF(C-A)laser YAG frequency-doubled laser array visible CCD soft damage
1 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
利用同种激光晶体Nd∶YAG和同种倍频晶体LiB3O5(LBO)分别构成蓝光(473 nm)与绿光(532 nm)激光器并进行了噪声特性研究.分析了腔内倍频准三能级与四能级激光器噪声的不同机理.实验发现:在输出功率为50 mW的情况下,腔内倍频准三能级激光系统的倍频光噪声为120%,比腔内倍频四能级激光器噪声大得多,后者在输出功率为60 mW的情况下,激光噪声在5%以下.针对准三能级倍频激光器的这种特点,采用耦合微分方程组模型进行了分析.结果指出,问题的根源在于准三能级激光系统中具有较大的再吸收损耗,如果能够适当控制该损耗,准三能级激光系统的倍频噪声问题便会得以改善.
腔内倍频激光器 噪声 准三能级 耦合微分方程组 再吸收损耗
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，绵阳 621900
星光Ⅱ激光装置上建立的紫外探针光系统，用星光Ⅱ的子束作为抽运光源，通过倍频和受激喇曼散射，将波长为1054nm、脉宽约为800ps的激光转换成波长为308nm、脉宽约为60ps、能量为1mJ左右的紫外光，作为激光等离子体诊断的光源。原有探针光系统由于受系统结构不稳定及光束质量较差等因素的影响，不能稳定运行。为了提高系统的运行质量和稳定性，对原系统进行了工程化的改造。通过实验验证，探针光系统输出能量能够达到1mJ左右、脉宽约为30ps、均匀性较好、运行成功率大于90%，这一结论满足了激光等离子体诊断光源的要求。
激光技术 等离子体诊断 探针光源 受激喇曼散射 四倍频激光 laser technique plasma diagnosis probe lamp-house stimulated Raman scatter frequency multiplication
本文提出了一种新的制备生物芯片微通道的方法,从玻璃材料的特点与激光精密加工的优点出发,用三倍频ND:YAG激光器(λ=355nm)在玻璃基体上加工生物芯片微通道.文章对这种方法进行了初步探索,先用三倍频紫外激光对玻璃直接刻蚀,再用显微镜、三维形貌仪观察与测量所形成的微通道的质量.实验得出了激光脉冲重复频率与振镜扫描速度对微通道刻蚀的影响关系,以及要防止玻璃碎裂,所需要的激光能量密度.
玻璃 生物芯片 微通道 三倍频激光 微加工
中国科学院上海光学与精密机械研究所,上海,201800
对Nd: YAG固体激光器倍频、三倍频激光输出在空气和水浴环境下刻蚀Si片进行了研究,分析了刻蚀速率和样品表面形貌,得出了在355 nm刻蚀波长下,水浴环境中,刻蚀速率最快,刻槽宽度最小,小于10 μm的实验结论,为工业应用提供参考.
YAG固体倍频激光 切割 Si片 水浴 Harmonic output of YAG laser microcutting Si wafer Water bath
1 西北大学,光子学与光子技术研究所,光电子技术省级重点开放实验室,西安,710069
2 西安建筑科技大学,理学院,西安,710055
3 长安大学,基础部,西安,710064
运用传输矩阵理论分析了Z型折叠腔声光调Q系统稳定运行的条件.分析了激光晶体的热透镜焦距、腔长、反射镜的曲率半径对系统稳定性的影响,进行了数值计算和讨论.发现较短腔长其腔的稳定性较好,经过实验验证,较短腔长的激光器转换效率较高,易获得较高的输出功率.
Z型折叠腔 腔内倍频激光器 声光调Q 传输矩阵
中国科学院,上海光学精密机械研究所,上海,201800
用Nd∶ YAG固体倍频激光器在水中对Si片进行微刻蚀比在空气中产生的飞溅物少.对两种条件下的刻蚀速率、刻槽表面形貌进行了比较.实验结果得到最窄的刻缝宽度小于50μm,表面不平整度小于5μm,为工业用激光切割Si片提供了更好的工艺.
YAG固体倍频激光 切割 Si片 水浴
