杭州电子科技大学 通信工程学院，杭州 310018
提出了一种基于Nd∶GdVO4晶体的双波长正交偏振被动调Q激光器。建立了对应的速率方程模型，研究了激光器输出双波长脉冲和不同输出镜反射率条件下泵浦功率对激光输出时域特性的影响。理论研究结果表明，通过调节输出镜反射率改变双波长阈值反转粒子数密度，当π偏振阈值反转粒子数密度小于σ偏振阈值反转粒子数密度且差值较小时，激光器可以输出双波长被动调Q脉冲激光，通过增大泵浦功率可以依次产生π偏振单一波长脉冲、双波长多对一脉冲、双波长一对一脉冲、双波长一对多脉冲以及σ偏振单一波长脉冲。搭建实验装置，设置π偏振输出镜反射率为0.60，σ偏振输出镜反射率为0.95，对泵浦功率和激光输出时域特性之间的关系进行验证。随着泵浦功率的增大，激光器依次输出具有上述时域特性的脉冲激光，与数值仿真结果一致。当泵浦功率为5.51 W时，激光器输出正交偏振双波长一对一脉冲激光，其中π偏振和σ偏振的波长分别为1 063.23 nm和1 065.52 nm，平均功率分别为323 mW和462 mW，脉冲峰值功率分别为11.62 W和20.35 W，脉冲宽度分别为185 ns和168 ns，脉冲重复频率为141 KHz。
双波长激光器 固体激光器 被动调Q Nd∶GdVO4 1 063 nm/1 065 nm输出 Dual-wavelength laser Solid laser Passively Q-switched Nd∶GdVO4 1 063 nm/1 065 nm output
1 南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子（未来技术）学院，江苏 南京 210023
2 南京大学现代工程与应用科学学院，江苏 南京 210093
3 中国卫星海上测控部，江苏 江阴 214431
4 中国人民解放军陆军工程大学通信工程学院，江苏 南京 210007
双波长激光器腔内模式竞争激烈，因此输出模式的稳定性是双波长激光器的关键参数。从降低双波长激光器中两个主模之间的功率差、提高边模抑制比出发，设计了集成反射区的两段式双波长分布反馈半导体激光器。利用传输矩阵法对激光器的光栅结构进行仿真，分析了反射区光栅对激光器的阈值、主模功率差等参数的影响。根据仿真优化的结果，制作了单片集成两段式双波长分布反馈半导体激光器芯片并进行了测试。测试结果表明两段式结构能够提高双波长激光器的稳定性和边模抑制比，减小两个主模的功率差。在稳定工作的情况下，两个主模功率差可达0.3 dB，边模抑制比大于35 dB。
激光器 双波长激光器 分布反馈半导体激光器 两段式激光器 光子集成 单片集成 光学学报
2023, 43(10): 1014002
杭州电子科技大学通信工程学院，浙江 杭州 310018
设计了一种基于Nd∶GdVO4晶体的增益开关型正交偏振双波长同步脉冲激光器。建立了对应的速率方程数学模型，分析了增益开关型Nd∶GdVO4双波长同步脉冲激光器中的几何损耗对双波长脉冲时域特性的影响。搭建了基于布儒斯特偏振片的Y型腔结构的双波长脉冲激光器进行实验验证，通过调制抽运源电流实现了增益开关。实验结果表明，通过调节输出镜的倾斜角度，可实现双波长脉冲的同步输出。最后，当泵浦功率为6 W时，实验输出了脉冲重复频率为30.7~100.0 kHz可调、最高平均输出功率分别为215 mW和176 mW的正交偏振双波长［1063 nm（π偏振）和1065 nm（σ偏振）］同步脉冲。实验与理论结果吻合较好。
激光器 激光技术 增益开关 双波长激光器 时间特性
杭州电子科技大学通信工程学院，浙江 杭州 310018
设计了一种基于Nd∶GdVO4和Nd∶YVO4晶体的Y型腔双波长激光器，实现了大范围频差可调谐的双波长激光信号输出。通过独立调节激光器两晶体的热沉温度，控制热沉温度差从-50 ℃升高到30 ℃，测得双波长频差从270.13 GHz增加至379.75 GHz。通过调节两晶体对应的抽运功率，进一步实现双波长功率均衡，最终获得了功率均衡状态下频差调谐范围为266.05~379.75 GHz，输出功率为230 mW的双波长激光信号。
激光器 双波长激光器 频差调谐 功率均衡 Y型腔 激光与光电子学进展
2021, 58(7): 0714007
杭州电子科技大学 通信工程学院, 杭州 310018
实验研究了Nd：YVO4/Nd：GdVO4双波长激光器在不同抽运功率条件下，通过调节热沉温度达到功率均衡时的输出特性.实验结果表明：对于Nd：YVO4/Nd：GdVO4双波长激光器，当提高抽运功率，需要重新降低热沉温度达到功率均衡输出，降温幅度与抽运功率增加之比为11.23℃/W.与此同时，随着抽运功率和热沉温度的变化，双波长激光器的中心波长会出现小幅度的漂移，左峰波长随抽运功率增加的蓝移速率为0.056 nm/W，右峰波长随抽运功率增加的蓝移速率为0.054 nm/W.实验还发现功率均衡条件下激光器的输出总功率随抽运功率的增加而增加，拟合斜效率为8.7%，当抽运功率为5.58 W时，输出最大总功率达到115.7 mW.
太赫兹波 双波长激光器 组合晶体 功率均衡 Terahertz wave Dual-wavelength laser Combined crystal Power balance
1 杭州电子科技大学 通信工程学院, 杭州 310018
2 国民核生化灾害防护国家重点实验室, 北京 102205
3 防化研究院, 北京 102205
设计了基于Nd∶YVO4/Nd∶GdVO4组合晶体的双波长激光器, 研究了双波长激光器的热效应以及双波长信号的频率差调谐特性.实验中固定抽运功率, 调节组合晶体的温控温度从5 ℃上升到40 ℃, 测得双波长信号的频率差从351.11 GHz下降到316.14 GHz, 频率差与温控温度呈负线性关系, 斜率为-0.95 GHz/℃.对于实验结果, 从掺钕晶体发射谱的温度漂移特性角度进行了分析, 发现激光波长漂移由晶体发射谱随温度的漂移引起, 双波长信号的频率差变化则由不同晶体的温度漂移速率不同引起; 分析结果与双波长激光器频率差实验结果符合较好.
双波长激光器 抽运 外差拍频 激光调谐 微波 Dual-wavelength lasers Pumping Heterodying Laser tuning Microwave
1 顺德职业技术学院 电子与信息工程学院, 广东 佛山 528300
2 暨南大学 光电工程研究所, 广东 广州 510632
阐述了具有双下能级四能级结构的激光介质产生双波长激光的原理, 介绍了二镜腔内两个波长同时振荡所要满足的阈值公式, 数值计算发现空间烧孔效应的存在使阈值条件从一条曲线拓宽为一个区域, 使两个波长更容易同时起振。然后, 计算了激光晶体长度和泵浦功率对双波长阈值条件的影响, 结果发现在增益饱和前晶体越长, 泵浦功率越高, 越容易出现双波长激光。最后, 计算了几种常用掺钕激光晶体的双波长阈值曲线, 对比发现Nd:YAP晶体由于具有两个相近的发射截面而更适合于产生双波长激光。
双波长激光器 四能级系统 激光阈值 空间烧孔效应 激光晶体 dual-wavelength laser four-energy-level system laser threshold space hole-burning effect laser crystal 红外与激光工程
2017, 46(8): 0806003
以Nd:GYSGG晶体为激光增益介质，a切割YVO4晶体为拉曼增益介质，利用Nd:GYSGG晶体的双波长激光运转特性实现声光调Q 1.5 μm人眼安全波段双波长内腔拉曼激光器。为克服Nd:GYSGG晶体严重的热透镜效应对激光器功率的限制，实验确定其同带泵浦吸收峰位置及吸收系数，采用同带泵浦方式减轻热效应。吸收882.9 nm泵浦光功率17.1 W时，在20 kHz的脉冲重复频率下获得1.44 W的1.5 μm双波长输出，转换效率8.4%，光束质量因子M2=2.4；棱镜分光测得其中1 497 nm和1 516 nm功率分别为0.55 W和0.89 W，二者脉冲宽度相近，均为15.3 ns左右。与808 nm传统泵浦相比，同带泵浦方式下激光器的输出功率及光束质量均得到明显提升。
双波长激光器 拉曼激光器 人眼安全波段 dual-wavelength laser Raman laser eye-safe region 红外与激光工程
2015, 44(12): 3512
1 中国科学院光电研究院， 北京 100094
2 中国科学院大学， 北京 100049
3 北京中视中科光电技术有限公司， 北京 100086
报道了一个内腔式连续波、单谐振1.9 μm和2.4 μm双波长激光输出的光参量振荡器(OPO)。实验采用单管半导体激光二极管(LD)抽运掺钕钒酸钇(NdYVO4)晶体，腔内抽运掺氧化镁的周期性极化铌酸锂(PPMgLN)晶体，得到1.9 μm和2.4 μm双波长连续激光输出。在室温下，当LD功率为5.5 W时，同时获得了750 mW、1.9 μm波长的信号光和370 mW、2.4 μm波长的闲频光输出，光光转换效率分别为13.6%和6.7%，总的转换效率达到了20%以上。测试5 h，功率不稳定性小于1.8%。另外还对不同长度的PPMgLN晶体进行了阈值和转换效率的特性分析。通过输出波长稳定性测试发现，对晶体的温度进行更好地控制，可以改善波长漂移的现象。
非线性光学 光参量振荡器 双波长激光器 连续波 准相位匹配 掺氧化镁的周期性极化铌酸锂晶体
