1 长春理工大学理学院，吉林 长春 130022
2 中国科学院大连化学物理研究所中国科学院化学激光重点实验室，辽宁 大连 116023
3 无锡中科光电技术有限公司，江苏 无锡 214115
采用1064 nm脉冲激光作为泵浦光，通过高压氘气的受激拉曼散射变频实现1.56 μm拉曼激光输出，并建立了计算受激拉曼散射与聚焦特征之间关系的模型，实现了对实验工作的指导。采用两次聚焦的设计，通过氘气气压以及聚焦参数等变量的优化，实现最高82.4%的光子转换率。为了提高1.56 μm拉曼激光的单脉冲能量，采用降低气压、提高泵浦光脉冲能量等方式，实现了最高245 mJ的脉冲能量，并通过倍频实现了780 nm激光输出，从而获得一种产生780 nm波长高峰值功率脉冲激光的方法。
激光物理 脉冲激光 受激拉曼散射 氘气 转换率 中国激光
2022, 49(11): 1101001
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 长春理工大学理学院, 吉林 长春 130022
3 中国科学院大学, 北京 100049
532 nm激光泵浦H2,CH4和CO2三种拉曼活性气体混合物时产生的拉曼激光覆盖较宽的可见光波段,可以作为多光谱激光的照明光。分别讨论了单种气体中的受激拉曼散射和四波混频过程,比较了各阶拉曼分量随压力和泵浦能量的变化。发现在低压条件下,当高能量激光泵浦时,每种气体的各阶斯托克斯分量(尤其是一阶斯托克斯光)的转换效率基本保持稳定。在混合拉曼活性气体的实验中,通过控制不同气体之间的压力比,实现了13条光谱线的同时输出,其中574,630,683,771 nm激光在200 mJ以上的高能量区域具有非常接近的转换效率(6.5%~8%)。
激光光学 多光谱激光 受激拉曼散射 混合气体 四波混频 中国激光
2021, 48(21): 2101006
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Chemical Lasers, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 School of Science, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China
In this work, SF6 as a Raman-active medium is investigated to generate a multispectral Raman laser by the combination of cascade stimulated Raman scattering (SRS) and four wave mixing. The Raman frequency comb from the 10th-order anti-Stokes to the 9th-order Stokes was generated, and its spectral range covered 377–846 nm. The photon conversion efficiency of 16.4% for the first Stokes was achieved, and the Raman gain coefficient at 1.5 MPa of SF6 under the 532 nm pump laser was calculated to be 0.83 cm/GW by the SRS threshold comparison with H2. Using helium as the carrier gas, the thermal effect of the SF6 Raman laser was improved dramatically under a repetition rate of 10 Hz.
multispectral Raman laser Raman frequency comb stimulated Raman scattering four wave mixing conversion efficiency Chinese Optics Letters
2020, 18(5): 051402
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
基于受激拉曼散射(SRS),研究了一种获得多光谱激光的方法。以Nd∶YAG的二倍频532 nm激光为抽运光,以高压CO2作为拉曼活性介质,最多可同时输出位于390~755 nm的10种波长。通过优化CO2压力,得到一级斯托克斯光(S1,574 nm)、二级斯托克斯光(S2,624 nm)和三级斯托克斯光(S3,683 nm)的最大光子转换效率分别为36.6%、19.6%和11.2%。
激光光学 受激拉曼散射 二氧化碳 一级斯托克斯光 高级斯托克斯光 反斯托克斯光
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室， 辽宁 大连 116023
2 信阳市质量技术监督检验测试中心， 河南 信阳 464000
利用强激光作用在高压二氧化碳气体中产生受激拉曼散射作为激光波长转换的机理, 获得了1248 nm激光输出。结果表明：采用波长为1064 nm的抽运光，通过优化二氧化碳压力及透镜聚焦参数，得到了一级斯托克斯光(S1，1248 nm)的最大转换效率为36.6%，最大单脉冲能量为82 mJ。
散射 受激拉曼散射 Nd∶YAG激光 二氧化碳 一级斯托克斯光
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Chemical Lasers, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Sodium-ethane excimer pairs are studied and proved to be a great choice of excimer pumped sodium laser (XPNaL) gain media. The lifetime of the sodium D2 line is studied in a sodium-ethane excimer system excited by a 553 nm laser, and the observed phenomenon of lifetime lengthening is discussed. Amplified spontaneous emission (ASE) of the sodium D2 line is successfully obtained, and its time-resolved and spectroscopic characteristics are studied experimentally. According to the intensity of the ASE signal under different sodium vapor atom densities, the sodium D2 line gain feature of sodium-ethane excimer pairs excited by the 553 nm laser is concluded.
140.1340 Atomic gas lasers 140.2180 Excimer lasers Chinese Optics Letters
2017, 15(11): 111401
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 中国科学院大学, 北京 100049
准分子宽带抽运钠金属激光器具有实现钠信标光源的潜质, 该激光器在运转过程中需要借助准分子将钠原子由基态转换为激发态, 因此有必要对由准分子解离产生的钠原子激发态荧光寿命开展实验研究。采用不同波长的蓝翼抽运光对不同温度的钠乙烷准分子体系进行激发, 分别测量钠D1线和钠D2线的荧光寿命。结果表明, 32P3/2与32P1/2能级的荧光寿命明显长于其自然寿命, 且激发波长越长, 荧光寿命延长得越明显。辐射捕获效应是导致荧光寿命延长的另一个因素。随着泵浦单光子能量下降, 钠乙烷准分子被激发到A2Π3/2态的概率变大, 能够长时间产生激发态钠原子, 这也会使荧光寿命延长。与钠D1线相比, 钠乙烷准分子体系钠D2线的放大自发辐射信号的可放大性更好。更好的可放大性以及较长的荧光寿命使得钠D2线激光更易于实现。
激光器 受激准分子激光器 碱金属蒸气 荧光寿命 辐射俘获 放大自发辐射
中国科学院 大连化学物理研究所, 化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
首次实现了脉冲光解碘激光作为基频光的氢气振动受激拉曼变频,对碘激光的波长转换有着重要意义。在碘激光单脉冲能量100~130 mJ(脉宽100 ns)的条件下, 采用双次聚焦技术降低了高压氢气的振动受激拉曼变频的阈值,获得了波长为2900 nm中红外激光,光子转化效率最高达到8.7%。实验发现当拉曼介质氢气气压大于1 MPa后,一级斯托克斯光的拉曼转化效率不再随气压变化,并对这一现象进行了理论分析和归属。
振动受激拉曼变频 碘激光 量子转化效率 拉曼增益 vibrational stimulated Raman scattering iodine laser photon conversion efficiency Raman gain 强激光与粒子束
2017, 29(5): 051001
1 长春理工大学理学院, 吉林 长春 130022
2 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
利用波长可调谐光学参量振荡器(OPO)测量了液氧在1580 nm波长附近的小信号增益，在1579.9 nm波长处获得了0.12 cm-1的小信号增益，并获得了从1579.2 nm至1580.8 nm的小信号增益分布情况。 正增益的获得表明液氧在小信号增益层面上满足作为一种高能激光工作介质的要求。还需要对实验条件进行全面的参数优化，以尽可能提高小信号增益。
激光光学 小信号增益测试 液氧 增益分布
