石玉森 1,2李祖强 1,2潘雪 1,*肖奇 1[ ... ]朱健强 1
作者单位
摘要
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 中国科学院大学材料与光电研究中心,北京 100049
薄片激光器可以实现高峰值功率、高平均功率、高光束质量的激光输出,是高重复频率皮秒泵浦源的关键技术之一。基于Yb∶YAG单薄片激光模块设计并搭建了再生放大系统,连续泵浦下获得了平均功率为40.9 W、重复频率为1 kHz、脉冲宽度为3.4 ns的激光输出,水平方向上的光束质量因子(Mx2)和竖直方向上的光束质量因子(My2)分别为1.12和1.10。基于腔内光束指向主动控制技术,2 h输出的平均功率稳定性峰谷(PV)值和均方根(RMS)值分别为6.42%和0.56%。在600 μs脉冲泵浦情形下,光光效率达16.1%。在10 kHz重复频率下,获得了53.3 W的高平均功率的激光输出,Mx2My2分别为1.07和1.06。
激光器 薄片激光器 再生放大器 脉冲泵浦 激光稳定性 
中国激光
2024, 51(2): 0201005
韩雪 1吕游 1彭嘉宁 1郭嘉祥 1[ ... ]李强 1,2,3,4,*
作者单位
摘要
1 北京工业大学 材料与制造学部激光工程研究院,北京 100124
2 跨尺度激光成型制造技术教育部重点实验室,北京 100124
3 北京市激光应用技术工程技术研究中心,北京 100124
4 激光先进制造北京市高等学校工程研究中心,北京 100124
目前1.5 μm LD泵浦的铒镱共掺玻璃/晶体被动调Q微型激光器广泛应用于激光测距、激光雷达等领域。随着激光器输出能量和重频的增加,玻璃面临突出的热效应问题,晶体的热导率是玻璃的10倍以上,有望能够实现比玻璃基质更大脉冲能量和更高重频的激光输出。文中报道了一种采用LD脉冲端面泵浦、铒镱共掺焦硅酸镥晶体为增益介质的1 537 nm被动调Q微型激光器。通过优化泵浦光斑大小、输出镜透过率与调Q晶体初始透过率相匹配,实现激光输出重频与泵浦重频一致。最终实现了输出重频为1 kHz、单脉冲能量35 μJ、脉冲宽度7 ns、峰值功率为5 kW、光束质量因子M2=1.33的激光输出。以及输出重频为10 kHz、单脉冲能量10 μJ、脉冲宽度10 ns、峰值功率为1 kW、光束质量因子M2=1.51的激光输出。结果表明,Er3+/Yb3+:Lu2Si2O7 晶体是实现高重频1.5 μm激光输出的优良介质。文中研究结果对LD脉冲端面泵浦的kHz铒镱共掺晶体被动调Q人眼安全微片激光器具有重要的参考意义。
微片激光器 被动调Q 高重频 Er3+/Yb3+:Lu2Si2O7晶体 脉冲泵浦 microchip laser passively Q-switched high repetition rate Er3+/Yb3+:Lu2Si2O7 crystal pulse pumped 
红外与激光工程
2023, 52(7): 20220811
作者单位
摘要
1 长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室,长春30022
2 陆装沈阳军代局驻吉林地区军代室,长春1300
设计了一台紧凑型高温激光二极管阵列侧面泵浦Nd:YAG脉冲激光器。通过半导体制冷器控制泵浦源工作温度在60℃,其发射中心波长为808 nm,谱线宽度为4 nm。模拟了泵浦源在40℃、50℃和60℃条件下60 s内的温度场分布。实验所用激光增益介质为Nd:YAG晶体,尺寸为φ 5 mm×50 mm,掺Nd3+摩尔浓度为1.0at.%。采用磷酸二氘钾晶体作为电光调Q开关,在泵浦源电脉宽250 μs,重复频率20 Hz、1 Hz条件下,获得最大能量为230 mJ、246 mJ的单脉冲输出,对应的脉冲宽度分别为8.4 ns、7.8 ns。光束发散角约为1.6 mrad。设计的Nd:YAG脉冲激光器总的电-光转换效率大于4.6%。
高温激光二极管 Nd:YAG晶体 脉冲泵浦 大能量 High-temperature laser diode Nd:YAG crystal Pulse pumping Large energy 
光子学报
2021, 50(3): 71
作者单位
摘要
北京工业大学 激光工程研究院,北京 100124
报道了多脉冲机制泵浦KGW晶体的皮秒红外多波长拉曼激光器。建立数学模型研究了多脉冲泵浦机制对拉曼活性分子振动模式的影响,模拟结果显示了拉曼活性分子对多脉冲泵浦机制的响应相比于传统的单脉冲泵浦机制更加活跃与持久,从而促进衰减的分子振荡多次回到本征振动频率。多脉冲的增强效果有利于改善拉曼增益,降低拉曼阈值,提高拉曼转换效率。设计了皮秒多脉冲泵浦KGW拉曼晶体实验,结果表明,三脉冲泵浦机制将拉曼增益改善了2倍以上,拉曼阈值降低了50%以上,768 cm–1和901 cm–1拉曼模式的转换效率分别提高了16%和22%以上。基于三脉冲泵浦机制,设计了1 kHz毫焦级皮秒多脉冲泵浦KGW晶体红外多波长拉曼激光器,对于768 cm–1和901 cm–1两个振动模式,获得脉冲能量分别为1.39 mJ和1.38 mJ,最大拉曼转换效率分别为29.6%和25.7%。此外,对于两种拉曼模式,此拉曼激光器都可以同时输出多达8条红外拉曼光谱,涵盖范围800~1 700 nm。
非线性光学 皮秒红外拉曼激光器 脉冲泵浦机制 KGW拉曼晶体 受激拉曼散射 nonlinear optics picosecond infrared Raman laser multi-pulse burst pumping regime KGW Raman crystal stimulated Raman scattering 
红外与激光工程
2020, 49(11): 20200044
作者单位
摘要
1 浙江大学生物医学工程与仪器科学学院, 浙江 杭州 310058
2 浙江工业大学应用物理系, 浙江 杭州 310023
在一定磁场下,自旋交换碰撞是原子磁力仪保持相干的一个主要限制因素,直接影响磁力仪能够达到的探测灵敏度。光缩效应可以对自旋交换碰撞展宽进行抑制,之前对光缩效应的观测是基于泵浦激光和射频场连续工作的方式,但会对原子共振展宽产生额外的影响。基于脉冲泵浦式原子磁力仪,通过极大限度地减小原子破坏性碰撞和外磁场空间不均匀性对共振展宽的影响,实现了对光缩效应的直接实验观测和验证。脉冲泵浦的方式有利于原子高极化度的实现,研究光缩效应对探索脉冲泵浦原子磁力仪的灵敏度极限具有重要意义。
原子与分子物理学 原子磁力仪 脉冲泵浦 磁共振 自旋交换弛豫 
中国激光
2020, 47(3): 0304001
严杰 1,2,*傅焰峰 2王锟 2李大华 2[ ... ]罗飚 2
作者单位
摘要
1 武汉邮电科学研究院,武汉 430074
2 武汉光迅科技股份有限公司,武汉 430074
脉冲光纤激光器系统产生的放大自发辐射(ASE)是制约其峰值功率的重要因素,而脉冲泵浦是抑制脉冲光纤激光器脉冲自发辐射的有效方法。文章对掺镱双包层光纤放大器的脉冲泵浦特性进行了研究,设计了一种由信号源、隔离器、放大级和滤波器组成的实验光路。对于脉冲泵浦,放大器设计中需要确定的最主要因素是泵浦功率和泵浦脉宽,文章研究了单脉冲能量、ASE功率与泵浦功率以及泵浦脉宽之间的关系,所得结论对脉冲泵浦光纤放大器的设计具有一定的参考价值。
光纤激光器 脉冲泵浦 放大自发辐射功率 fiber laser pulsed pump ASE power 
光通信研究
2018, 44(6): 62
作者单位
摘要
1 沈阳理工大学 理学院, 辽宁 沈阳 110159
2 吉林大学 口腔医学院, 吉林 长春 130021
3 鞍山紫玉激光科技有限公司, 辽宁 鞍山 114000
研制了千赫兹213 nm深紫外全固态激光器。激光器采用脉冲LD侧面泵浦方式和电光调Q技术,实现了10瓦级基频光的稳定输出。利用多次倍频技术,实现了稳定的213 nm深紫外激光输出。当LD泵浦电流为80 A时,213 nm激光输出的最大平均功率达到了151 mW,激光器重复频率为1 kHz,激光脉冲宽度为10 ns,功率不稳定度为3%。同时,对激光在非线性晶体中的偏振匹配和不同重复频率条件下的激光器运转特性进行了分析。
深紫外 LD脉冲泵浦 全固态激光器 deep ultraviolet laser pulse LD pump solid-state laser 
发光学报
2016, 37(4): 463
作者单位
摘要
北京交通大学理学院发光与光信息技术教育部重点实验室 光信息科学与技术研究所, 北京 100044
掺铒光纤(EDF)中的自发辐射噪声是影响掺铒光纤放大器(EDFA)工作性能和掺铒光纤激光器(EDFL)的起振特性的重要因素。自发辐射与泵浦方式紧密相关,研究脉冲泵浦下EDF的自发辐射具有重要的学术意义。从速率方程出发,建立了任意波形脉冲泵浦下EDF自发辐射的能级粒子数分布所满足的一元二阶变系数微分方程。由于没有封闭形式的解析解,采用杜哈梅尔方法,将泵浦脉冲波形进行分时段描述,每个小时段都有解析解,从而得到了自发辐射的平均功率表达式。分析结果表明,随着泵浦功率的增大,ASE的输出波形更接近泵浦光的波形,且泵浦光的毛刺对于ASE噪声的影响较小。
掺铒光纤 掺铒纤放大器 脉冲泵浦 杜哈梅尔方法 自发辐射 erbium-doped fiber(EDF) erbium-doped fiber amplifier(EDFA) pulse pumping duhamel method active spontaneous emission(ASE) 
光学与光电技术
2014, 12(5): 22
作者单位
摘要
北京交通大学 理学院发光与光信息技术教育部重点实验室 光信息科学与技术研究所, 北京 100044
为了突破以往研究的波形局限, 探究任意波形脉冲泵浦下掺铒光纤的自发辐射特性, 从速率方程组出发, 采用分时段计算的方法得到各能级粒子数及自发辐射平均功率的表达式.仿真和实验表明, 泵浦光毛刺对自发辐射光的影响较小, 具有类似“高频滤波”的特性;泵浦功率较大时自发辐射光的波形与泵浦波形接近, 该研究结果可以用于光纤激光器的全光调制.理论分析与实验结果相符合, 证明了理论的可靠性.
掺铒光纤放大器 掺铒光纤 脉冲泵浦 自发辐射 全光调制 Erbium-Doped Fiber Amplifier (EDFA) Erbium-Doped Fiber (EDF) Pulse pumping Active Spontaneous Emission (ASE) All-optical modulation 
光子学报
2014, 43(12): 1206001
作者单位
摘要
1 四川大学 物理科学与技术学院, 成都 610064
2 中国科学院 成都计算机应用研究所, 成都 610041
3 电子科技大学 光电信息学院, 成都 610054
为抑制低重复频率高能脉冲光纤主振荡功率放大(MOPA)系统的放大自发辐射(ASE)效应, 达到脉冲泵浦的最佳放大效果, 需要对泵浦脉宽进行优化。基于求解速率方程和功率传输方程, 理论研究了脉冲泵浦下掺镱光纤放大器上能级粒子数密度、光纤内存储能量、正反向放大自发辐射的瞬态响应。在给定的泵浦功率、光纤长度、纤芯面积和掺杂数密度等参数下, 数值计算得到的优化泵浦脉宽为793 μs。此外, 实验测定了ASE的建立时间;通过调节泵浦脉宽, 测定了脉冲泵浦下掺镱光纤放大器的放大效果, 实验中得到的泵浦脉宽的优化值为800 μs, 证明了数值模拟的正确性。
光纤放大器 脉冲泵浦 瞬态响应 fiber amplifier pulsed pump transient response 
强激光与粒子束
2012, 24(11): 2571

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