1 天津大学 精仪学院,天津 300072
2 核工业理化工程研究院,天津 300180
主振荡功率放大是获得高功率脉冲染料激光的有效模式,染料激光脉冲在放大过程中,与抽运激光脉冲的时序匹配是获得高效转换的基本条件之一。采用速率方程对高重复频率、调Q和倍频Nd:YAG激光正向抽运脉冲放大过程进行了数值模拟,研究了实际应用中,抽运激光脉宽大于染料激光脉宽条件下的放大过程的时间特性。结果显示,当最佳时序匹配时,抽运激光脉冲峰值相对信号激光延迟具有纳秒量级的滞后,抽运激光脉冲越宽,滞后越多,同时,染料分子的激发受激辐射再激发的动态过程造成放大后的染料激光脉冲被展宽,分析显示采用固定抽运激光脉冲峰值位置的方法进行时序控制是可行的。
激光器 时间特性 速率方程 染料激光放大
1 天津大学,精密仪器与光电子工程学院,天津,300072
2 天津理化工程研究院,天津,300180
对抽运激光的提取效率是染料激光放大器的重要指标,染料激光放大器的提取效率受到泵浦激光抽运方向的影响.文章从纵向抽运的脉冲染料激光放大器的速率方程推导了抽运光顺向抽运和逆向抽运时放大器提取效率的表达式.采用倍频绿光(532nm)Nd:YAG固体激光器进行了不同方向抽运脉冲染料激光放大器的实验研究.理论计算和实验结果都表明了在纵向抽运的染料激光放大器中,随着放大器级间增益的增加,抽运光提取效率逐渐下降,而且采用逆向抽运方式比采用顺向抽运方式获得的抽运光提取效率要高.
染料激光器 染料激光放大器 抽运方向 提取效率
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
2 天津理化工程研究院, 天津 300180
推导了准稳态下横向抽运的脉冲染料激光放大器的简化速率方程,提出了双侧横向抽运方式的脉冲染料激光放大器的设计原则和设计方法。应用高功率脉冲染料激光放大器的物理设计结果,研制了输出功率为50 W的脉冲染料激光放大器的实验装置。采用铜蒸气激光(CVL)作为抽运光,在此染料激光放大器上进行了实验研究,获得染料激光输出功率为52 W,抽运激光功率提取效率为41%。给出了染料激光波长、注入染料激光功率以及抽运激光的时间和空间匹配特性与染料激光放大器输出激光功率和抽运激光功率提取效率的相互关系,讨论了染料溶液浓度对双侧横向抽运方式的脉冲染料激光放大器的输出光束质量的影响。
激光技术 染料激光器 染料激光放大器 双侧抽运 提取效率
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光谱学实验室,安徽 合肥 230031
2 中国科学院研究生院,北京 100039
利用染料激光放大器的横向稳态抽运理论,研究了小信号双级染料放大器的抽运能量分配以及染料池长度的选取对激光增益的影响.对于其他参量确定的放大系统,存在着最佳的抽运能量分配比例和最佳的染料池长度的选取方法.通过自编程序的计算,可方便地找出特定系统染料池长度和抽运能量分配比例的最佳值.
激光技术 染料激光放大器 激光增益 优化设计
中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光谱学实验室,安徽,合肥,230031
利用激光增益和放大自发辐射(ASE)理论，对不同条件下的染料激光放大器的激光增益和ASE强度进行了数值计算。分析了当入射光强远小于和大于有效饱和光强时，激光增益和ASE强度与入射光相对强度的关系，讨论了在两种条件下ASE系数以及染料池端面反射系数对激光增益和ASE成分的影响。最后利用这些结果，对连续激光的多级染料放大系统的优化设计进行了讨论。
激光技术 染料激光放大器 激光增益 放大自发辐射
报道了用双侧横向抽运方式的染料激光放大器进行的实验研究,实验获得了染料激光输出功率34 W,抽运激光功率提取效率37%的结果。文中对实验结果进行了必要的分析,讨论了染料溶液浓度、染料激光波长以及注入染料激光功率对染料激光放大器输出激光功率和抽运激光功率提取效率的影响。
染料激光器 染料激光放大器 双侧抽运
从理论研究出发，用激光增益理论推导得到了在平衡状态下忽略染料分子激发态吸收时，高功率脉冲染料激光放大器物理设计的简单方法，同时以铜蒸气激光器双侧抽运的平均输出功率52.5W的脉冲染料激光放大器为例，对其物理尺寸进行了模拟设计。
染料激光器 染料激光放大器 物理设计
本文用重复率为10 Hz、调Q、Nd:YAG激光器的二倍频输出泵浦四级染料放大器,把从对撞脉冲锁模(CPM)环形染料激光器中产生的43 fs的光脉冲能量放大到100 μJ,脉冲宽度为125 fs,峰值功率为800 MW,在用一组四棱镜系统对放大的光脉冲进行群速度色散补偿以后,得到了宽度为70 fs的放大光脉冲输出,峰值功率达GW。
飞秒 染料激光放大器 四棱镜系统
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
对超短脉冲染料放大器(DLA)中放大的自发辐射(ASE)随泵浦强度变化的关系进行了实验研究,为了求得具有高储能、低自发辐射背景噪声的染料激光放大器的泵浦强度,我们用速率方程对实验结果进行了解析分析,获得了染料激光放大器的泵浦强度与染料参数(浓度、增益长度等)的近似关系式,以及相应条件下染料激光放大器储能和小信号增益的表达式,并与实验进行了比较.二者符合较好,从而为染料激光放大器的设计提供了参考.
染料激光放大器 放大的自发辐射 染料参数 泵浦速率
