报道了研制高功率全光纤化线偏振掺镱脉冲激光器,并用其抽运光参量振荡器(OPO)的研究工作。激光器以光纤化的声光调Q掺镱光纤激光器作为种子源,用大直径双包层保偏光纤作为增益放大介质。在40 kHz重复频率下,得到1064.2 nm处最大23.5 W 的线偏振脉冲激光输出,脉冲宽度约46 ns,偏振消光比(PER)优于10 dB,光束质量因子(M2)约为1.3。利用该全光纤激光器抽运基于周期性畴极化反转掺镁铌酸锂(PPMgLN)晶体的宽带可调谐OPO,在信号光1602 nm通道,获得11.05 W最大光参量输出,其中3168 nm处闲散光功率为3.01 W。OPO能量转换效率为56％,斜率效率为63％。在信号光1508 nm通道,获得9.87 W最大光参量输出,其中3614 nm波长功率为2.75 W。

研究了双脉冲泵浦情况下，在准相位匹配(QPM)的周期性极化反转的铌酸锂光波导(PPLN)中，基于级联二阶非线性效应——和频与差频效应(SFG+DFG)的全光波长转换。推导了描述SFG+DFG波长转换的理论模型。通过数值模拟，研究了波长转换过程，观察到脉冲传播过程中出现了走离效应与脉冲展宽。研究了器件长度、信号波长、脉宽等参数对波长转换效率的影响。

讨论了不同发射机理对铁电阴极材料性能的要求,对PZT(锆钛酸铅)系铁电陶瓷工艺过程中的关键步骤进行了研究.通过掺杂改性和改进预烧条件等手段,有效地改善了材料的性能参数,制备出相对介电常数大于3 000的弛豫相铁电陶瓷和压电常数大于500×10^-12C/N的铁电相铁电陶瓷.在初步的发射实验中,使用改进工艺后的PLZT8/65/35制备的铁电阴极,触发脉冲5.4 kV时,获得的发射电子电流密度达到800 A/cm²,远大于C-L定律计算的发射电流.

采用飞秒激光加工制作周期性极化铌酸锂(PPLN)。实验中利用飞秒激光加工机的高精密加工的特性,在晶体+Z面刻划出周期性条纹,条纹周期以及深宽比可调,并加均匀的高压电场,通过改变晶体表面形状来影响晶体内部电场分布。实验观察到沿飞秒激光刻划方向有明显的极化现象,以及加工参量对极化反转的影响。该方案比纳秒激光刻划精度高,影响区小,可以做到更高深宽比且保持刻槽规则的形状。直接用激光刻划,无需掩模和光刻工艺,具有较大的灵活性,作为改进制作周期性极化铌酸锂的可选方案,更适合做各种新型器件。

对用外加电场极化法实现铁电畴周期性极化反转LiNbO3晶体(PPLN)的工艺进行了研究,首先采用光刻工艺技术在Z切厚度为0.5mm的LiNbO3晶体的正畴面和负畴面上刻蚀出与掩膜板完全对应的金属Al电极,然后在两电极上施加一系列的脉冲电压;在实验研究中,通过控制脉冲幅度、脉冲宽度、脉冲个数和脉冲电流,确定了最佳实验参量,并成功地制备出了周期为9.5μm的三阶准相位匹配铁电畴周期性极化反转LiNbO3晶体。