浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室，浙江 杭州 310027
报道了利用脉冲激光差频技术获得波段在3.8 μm纳秒中波红外激光输出的实验研究。分别研制了基于增益调制半导体激光器和“8字腔”锁模掺Yb光纤激光器的1094 nm纳秒脉冲激光种子，经光纤激光放大后获得平均功率为40 W的高光束质量线偏振泵浦光。研制了脉冲同步的1535 nm的信号光种子及输出平均功率为3 W的掺Er光纤激光放大器。将放大后的1535 nm线偏振信号光与1094 nm泵浦光共线入射到作为非线性晶体的周期性畴极化反转掺镁铌酸锂(PPMgLN)晶体中，利用激光差频技术实现了平均功率为5 W的3.8 μm纳秒脉冲激光输出。
1 浙江大学 光电科学与工程学院 现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
2 浙江大学 材料科学与工程学院, 杭州 310027
报道了一种基于MoO3可饱和吸收体的连续锁模、调Q锁模掺镱光纤激光器.采用环形腔结构,在泵浦功率为95 mW时, 获得了稳定的重复频率为17 MHz的连续锁模脉冲输出, 单脉冲宽度为130 ps, 光谱中心波长为1 067.06 nm, 谱线3 dB带宽为0.27 nm. 在泵浦功率为280 mW时, 产生稳定的调Q锁模脉冲输出. 当泵浦功率从280 mW变化到400 mW的过程中, 调Q锁模包络重复频率从26.51 kHz变化到48.7 kHz, 包络半高宽度从14.6 μs变化到4.1 μs, 子脉冲的宽度和光谱中心波长基本保持不变, 谱线3 dB带宽变为0.62 nm.
激光器 被动锁模光纤激光器 三氧化钼 掺镱锁模光纤激光器 锁模 Laser Passively mode-locked fiber laser MoO3 Yb-doped mode-locked fiber laser Mode-locked
浙江大学 光电科学与工程学院, 现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
报导了一种采用预啁啾管理放大技术实现的百飞秒级掺镱光纤激光器系统。该系统首先利用非线性偏振旋转技术搭建锁模种子激光, 实现重复频率为82.3 MHz、压缩后脉宽接近180 fs的近线性啁啾稳定脉冲序列。种子脉冲通过预放大级和预啁啾管理放大级后获得了平均功率为12 W、压缩后脉宽低于100 fs的脉冲。经过预啁啾管理放大级的压缩后脉冲宽度明显优于种子激光的压缩后脉冲宽度。
激光器 锁模光纤激光器 非线性偏振旋转 预啁啾管理放大 百飞秒脉冲 laser mode-locked fiber laser nonlinear polarization rotation technology pre-chirp managed nonlinear amplification 100-fs pulse 强激光与粒子束
2017, 29(9): 091001
1 浙江大学 光电科学与工程学院 现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
2 杭州电子科技大学 生命信息与仪器工程学院, 杭州 310018
采用包层泵浦的全保偏八字腔结构搭建了一种脉宽可调的掺镱锁模光纤激光器, 实现了中心波长为1 064 nm、重复频率为4.683 MHz、脉冲宽度可调范围为0.8～5 ns、对应平均功率范围为74.8～429.7 mW的耗散孤子共振方波脉冲输出.腔内无需偏振控制器, 仅通过调节泵浦输入即可实现锁模状态的自启动, 并能够长时间保持稳定, 在剧烈振动条件下亦不会失锁.采用两级光纤放大器进行功率放大, 实现了100 W的平均功率输出, 峰值功率高达26.68 kW.
激光器 掺镱锁模光纤激光器 非线性环形镜 耗散孤子共振方波脉冲 脉宽可调 Laser Yb-Doped mode-locked fiber laser Nonlinear optical loop mirror Dissipative soliton resonance square pulses Tunable pulse duration
浙江大学 光电科学与工程学院 现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
构建了一套高分辨率的可复用光纤光栅波长解调系统.采用波长调谐范围为1 546 nm至1 558 nm的紧凑型可调谐半导体激光器作为光源, 来提高系统的紧凑性、波长分辨率以及响应速度, 加入标准气室作为波长基准以提高系统的长期稳定性.使用多个电极电流共同调谐的办法, 实现了在12 nm范围内半导体激光器波长分辨率高达1 pm的准连续波长扫描.利用重心算法提高光纤光栅中心波长的解调精确度和稳定性,并对解调过程进行模拟.解调系统的波长分辨率优于1 pm, 精确度接近2 pm.整个光纤布拉格光栅温度传感系统在1 550 nm附近实现了0.1℃的温度分辨率.
光纤光学 光纤光栅传感系统 可调谐半导体激光器 重心算法 Fiber optics Fiber Bragg grating sensor system Tunable laser diode Centroid algorithm 光子学报
2016, 45(7): 070706003
浙江大学 光电科学与工程学院, 现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
为了实现从室温到1000℃范围内的多点温度实时测量, 基于红蓝宝石光纤传感探头, 研制了一种连续快速温度测量的多通道光纤温度传感器.该系统结合了荧光测温和辐射测温原理, 可同时测量8个传感探头的温度随时间的变化信号.提出基于面积平衡计算的数字迭代算法用来计算荧光寿命.与快速傅里叶变换算法的仿真对比结果表明, 该算法计算速度快、抗噪声能力强、结果稳定性好、测量精度高.对系统进行长期的温度和稳定性实验, 结果表明该系统具有较高的稳定性和测量精度, 测温范围从室温到1000℃, 精度达±1℃.
光纤传感器 温度测量 红蓝宝石光纤 辐射测温 数字迭代算法 Fiber optic sensors Temperature measurement Sapphire-ruby fibers Radiation Digital iteration algorithm 光子学报
2016, 45(7): 070706001
浙江大学光电系, 现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
提出并实验演示了一种新型的超高分辨率光谱测量技术，通过将二维分光的高分辨率面阵光谱仪和可调谐法布里-珀罗(F-P)干涉仪相结合来实现超高分辨率的光谱测量，其中高分辨率面阵光谱仪的分辨率优于可调谐F-P干涉仪的自由光谱范围(FSR)。所采用的可调谐F-P干涉仪光谱范围为780~840 nm，FSR为3.75 GHz，精细度大于100。利用虚拟成像阵列和平面衍射光栅构建了二维分光面阵光谱仪，实现了17.4 nm(792~809.4 nm)光谱范围内0.7 GHz的光谱分辨率，分辨率值高于可调谐F-P的FSR。二者的结合实现了优于37.5 MHz的超高光谱分辨率。利用所构建的光谱仪实际测量了锁模钛宝石激光器的激光光谱，证实可以较为清晰地分辨其间隔为76.3 MHz的各个纵模。
光谱学 高分辨率测量 虚拟成像陈列 可调谐法布里-珀罗 面阵光谱仪
浙江大学光电信息工程学系现代光学仪器国家重点实验室， 浙江 杭州 310027
利用Nd3+:YAG/Cr4+:YAG键合晶体分别研究了被动调Q的单体和半外腔结构激光器的高峰值功率短脉冲激光特性，发现半外腔结构的被动调Q激光器具有产生脉冲宽度小于1 ns、单脉冲能量达1 mJ、峰值功率超过1 MW的潜力，远远优于单体激光器可以获得的单脉冲激光能量和激光峰值功率。利用所研制的半外腔结构被动调Q激光器，并结合自行研制的高分辨率光纤光谱仪，开展了激光诱导击穿光谱(LIBS)技术研究，针对标准铁合金样品和溶液中的Pb重金属离子，得到了较好的定性分析结果和定量关系曲线。
激光器 高峰值功率 光纤光谱仪 激光诱导击穿光谱 中国激光
2014, 41(11): 1102005
