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激光器与激光光学
王琦  钱永明  张书练  
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摘要
频率差可调的加力型频率分裂氦氖激光器具有广阔的应用前景,目前鲜有关于该激光器频率差热漂移的具体报道,但它是一个重要的应用指标,特别是在光刻机用干涉仪中需要重点关注。采用弹性加力法对双折射-塞曼氦氖双频激光器进行频率差赋值,详细观察了频率差在开机漂变阶段、过渡阶段及稳定阶段状态的变化过程, 给出了频率差对开机时间的曲线。实验表明稳频作用下的频率差的稳定性优于23 kHz/h,重复性优于130 kHz。此外还就不同结构或材料的弹性加力元件对频率差的影响进行了对比分析,实验表明系统温度分布的均匀性和稳定性对频率差热漂移起重要作用。
红外与激光工程
2021, 50(2): 20200392
激光技术及应用
摘要
准确的双折射特性测量对于液晶的实际应用具有重要意义。研究了液晶材料的工作原理, 以激光回馈效应为基础, 搭建了各向异性外腔回馈双折射测量系统, 对不同驱动电压下液晶的双折射特性进行测量。测量结果表明, 各向异性外腔回馈双折射测量系统测量精度在0.3°之内; 通过施加0~24V交流电压, 液晶材料双折射率在2.74×10-1~2.39×10-3范围内变化, 对应各向异性呈现出460°~5°的大范围位相延迟值。电压范围在0.7~2V时, 电压-双折射率关系表现出较好的线性度, 通过线性拟合对该范围内电压-双折射率关系进行计算, 其线性度优于95.5%。液晶材料可以提供稳定的位相延迟, 同一电压值下的位相延迟短期重复性优于0.52°, 长期重复性优于4.5°。
红外与激光工程
2017, 46(3): 306003
激光器技术
田振国  张 立  张书练  
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摘要
在精密测量领域, He-Ne 激光器是制造激光干涉仪的首选光源, 因波长作为测量的“尺子”, 激光器的频率稳定性至关重要。介绍了双频激光器的稳频技术原理, 利用调谐腔中平行光和垂直光的等光强点作为稳频点, 以光强平衡为依据设计热伺服控制电路, 采用数字和模拟电路共同控制, 实现了He-Ne双折射塞曼双频激光器的频率稳定。对大频差(7.95 MHz)的双频激光器进行拍频测试, 单次频率稳定度达10-9量级, 重复多次多日测量, 频率不确定度达1.074×10-8(k=2)。同时对频差稳定度进行测试, 频差波动范围在8 kHz以内, 相对偏差度为0.001, 完全达到商用双频干涉仪的标准。
红外与激光工程
2016, 45(5): 505001
Instrumentation, Measurement and Metrology
摘要
A new optical method based on frequency-shift feedback and laser confocal microscopy is presented to noninvasively measure a microstructure inside a sample. Due to the limit of axial resolution caused by poor signal detection ability, conventional laser feedback cannot precisely measure the microstructure. In this Letter, the light scattered by the sample is frequency shifted before feedback to the laser to obtain a magnification. Weak signals that change with the microstructure can be detected. Together with the tomography ability of laser confocal microscopy, the inner microstructure can be measured with high axial resolution.
Chinese Optics Letters
2015, 13(12): 121201
激光器与激光光学
摘要
输出波长在560~590 nm的全固态拉曼黄光激光器是近几年兴起的激光器之一。目前,此类激光器内部多模振荡引起的黄光输出谱线单色性较差的问题还没有得到解决。针对这一情况,提出将扭转模腔与拉曼复合腔相结合的新型解决方案,从根本上消除增益介质中空间烧孔效应引起的基频光多模振荡,实现单纵模黄光输出。拉曼复合腔由L型基频光谐振腔与直线型拉曼谐振腔耦合而成,既保证各个非线性变换过程可充分利用腔内的高功率密度,又可相对独立地对不同波长的光路进行优化调节,从而使整个系统实现最佳输出。该设计有助于在全固态拉曼激光器中实现毫瓦量级的单纵模黄光输出,为基于黄激光的生物医疗、钠导星、空间目标识别等系统提供理想的固体黄光光源。
光学学报
2014, 34(12): 1214001
激光物理
张永芹  张松  邓勇  张书练  
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摘要
Nd∶YAG激光回馈干涉仪已实现仪器化,但在实际应用中仍然存在不足。测量了Nd∶YAG微片激光器的基本参数,设计了红光指示装置、准直扩束装置和空气折射率补偿系统,完成了指示1064 nm的不可见光的同时实现了量程提高和波长补偿,得到了使用更方便、量程更大、应用范围更广、测量精度更高的实用Nd∶YAG激光回馈干涉仪。
中国激光
2013, 40(3): 302002
激光器与激光光学
肖保玲  胡朝晖  周哲海  张书练  [ ... ]杨洁  王晓玲  祝连庆  
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摘要
提出了一种将猫眼腔氦氖激光器与马赫曾德尔干涉仪相结合、通过模式叠加生成多种轴对称线偏振矢量光束的新方法。利用猫眼腔激光器获得了TEM00、TEM01、TEM10、TEM11、TEM20、TEM21、TEM30、TEM31等多种激光横模;利用马赫曾德尔干涉仪通过模式叠加获得了四种不同形式的轴对称线偏振矢量光束,其偏振级次和初始偏振方位角分别为(+1,0°)、(+1,-90°)、(-1,0°)和(-1,90°);测量了生成光束经过线偏振片的强度分布,验证了生成光束的偏振分布特性。利用该方法可在同一系统上通过调制猫眼腔激光器生成多种形式的轴对称线偏振矢量光束,无需特殊光学元件,成本较低,操作简单。
激光与光电子学进展
2012, 49(11): 111402
激光器与激光光学
张书练  
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摘要
研究了激光偏振和模竞争以及因二者结合而产生的系列激光物理现象,并将其归纳成为28个“正交偏振双纵模激光器腔调谐物理效应”。并以He-Ne激光器(双折射He-Ne、双折射塞曼He-Ne),NdYAG微片激光器和面发射半导体激光器(VCSEL)为观察对象,研究追求系统性和完整性,揭示正交偏振双纵模激光器物理效应全貌,使研究结果成为激光原理的一个分支,以期裨益于激光学术进步和应用的发展。
激光与光电子学进展
2011, 48(5): 51401
特邀报告
张书练  费力刚  刘维新  
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摘要
一般的干涉现象为"反射镜每移动半个波长,出现一个干涉条纹".介绍了利用激光回馈获得纳米级宽度干涉条纹的方法.系统构成:He-Ne激光器,使用近于全反射的球面介质镜作激光器的回馈镜,且该回馈镜法线和激光束夹分量级的小角度.回馈镜沿激光束位移移动时,激光器的功率发生周期类正旋波动,即产生回馈干涉条纹.回馈镜离激光器越近,条纹越窄,以至于半波长位移中出现40个条纹.对波长为632.8 nm的He-Ne激光器而言,每个条纹宽度为7.91 nm.同时,当回馈镜的运动方向发生变化时,激光的偏振态将在两个正交的方向之间发生跳变.利用此效应,可以实现纳米分辨位移测量和回馈镜运动方向的识别.
红外与激光工程
2008, 37(2): 208
激光器与激光光学
胡朝晖  张书练  贾惠波  
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摘要
为了产生多种激光横模,以前的系统相对比较复杂,而且一般只能产生基横模和低阶横模,很难产生高阶横模,同时也很难观察到模竞争中一个频率抑制另一个频率的变化过程。基于猫眼谐振腔激光器和频率分裂技术,提出了一种新型的激光原理综合实验系统。该系统利用猫眼逆向器作为He-Ne激光器的一个腔镜,通过调节猫眼逆向器中两镜片间距可输出包括基横模、低阶横模、高阶横模在内的十余种典型横模,并可完成纵模、偏振、出光带宽等多种激光基本特性的实验。同时在基横模状态下,利用谐振腔内加入的石英晶体片可实现激光频率分裂及其频差调节。在此基础上又可实现完整的模竞争过程的观察。
光学学报
2008, 28(s1): 123
00 11