华北光电技术研究所 固体激光技术重点实验室, 北京 100015
报道了一种高功率Tm:YAP激光器实验装置, 采用b轴切割的YAP/Tm:YAP/YAP复合晶体作为激光增益介质, 使用中心波长为795 nm的LD模块进行双端泵浦, 当增益介质冷却温度为20 ℃, LD总泵浦功率为301.4 W时, 获得了最高109.5 W的1.94 μm波长线偏振激光输出, 光-光转换效率约为36.3%, 斜率效率约为45.8%, 在此输出功率条件下测得光束质量M2因子为3.8。
1.94 μm激光器 端面泵浦 LD泵浦 高功率 1.94 μm laser end-pumped LD pump high power Tm:YAP Tm:YAP 红外与激光工程
2019, 48(4): 0405006
华北光电技术研究所固体激光器技术重点实验室, 北京 100015
3~5 μm中红外辐射位于大气传输窗口, 具有广泛的应用前景。目前, 固体激光器获得3~5 μm中红外辐射的途径主要是基于光参量振荡(OPO)的方法。与之相比, 以直接抽运为代表的新型中红外固体激光器在总体设计原理和激光器结构上都更为简单。目前, 随着相关晶体材料和对应抽运源的逐步成熟, 直接抽运中红外激光器迅速发展。总结了以Fe∶ZnSe、Ho∶BYF和Dy∶PGS三种晶体材料为代表的直接抽运中红外固体激光器, 详细介绍了其关键技术和国内外主要研究进展, 分析了其发展的重点和难点。
激光器 中红外激光 直接抽运 激光与光电子学进展
2017, 54(5): 050007
华北光电技术研究所固体激光技术重点实验室, 北京 100015
参照国际标准ISO 21254及其规范，组建了一套2 μm 波长脉冲激光损伤阈值测试装置，利用该实验装置并采用R-on-1的测试方法，测量了不同表面光学质量红外非线性晶体磷锗锌的表面激光损伤阈值，同时测量并分析了激光脉冲频率、脉冲宽度等参数对磷锗锌晶体激光损伤阈值的影响，通过测试对该晶体在实际使用中避免激光损伤提供了重要的实验参考。
激光器 2 μm 脉冲激光器 磷锗锌晶体 激光损伤阈值
华北光电技术研究所固体激光技术重点实验室, 北京 100015
阐述了一种获得高功率3~5 μm 中红外激光输出的实验方案，即先通过高功率1.94 μm 光源抽运Ho:YLF 晶体，获得高重复频率2.05 μm 激光输出，通过端抽运放大方式，提升2.05 μm 激光功率水平，最终2.05 μm 激光抽运光参量振荡器(OPO)实现高功率中波激光输出。在水冷工作体制下获得了重复频率5 kHz、最大功率26.9 W 的中波输出，脉冲宽度为24.4 ns，2.05 μm 到3~5 μm 的光光转换效率达50%，通过角度调谐获得不同波长的中红外激光输出，验证了该实验方案作为一种获得高功率、高效率、高重复频率中红外激光输出工作方式的可行性。
激光器 光参量振荡器 高重复频率
中国电子科技集团公司第十一研究所，固体激光技术重点实验室, 北京 100015
2014年12月，中国电子科技集团公司第十一研究所的中长波红外固体激光技术研究团队，采用2 μm 波长脉冲固体激光器抽运磷锗锌晶体(ZnGeP2)非线性频率变换的技术路线，在2 μm 波长激光抽运激光功率为95 W 时，实现了最高平均功率10.8 W，中心波长8.08 μm，脉冲重复频率5 kHz，脉冲宽度30 ns的长波红外固体激光输出，这是目前为止，本课题组所知国际上公开报道的长波红外固体激光功率输出的最高记录。
华北光电技术研究所固体激光技术重点实验室， 北京 100015
简要分析了掺铥铝酸钇(Tm:YAP)晶体的能级结构及吸收光谱特性和磷化锗锌(ZGP)晶体的相位匹配特性，报道了一种在室温条件下工作的中红外光参量振荡器(OPO)。激光器输出的波长为3.88、4.00、4.14 μm，在脉冲频率为10 kHz时，最大输出功率为7.16 W，OPO抽运源到中波输出激光的光光转换效率为49.4%、斜率效率为48.9%。激光单脉冲宽度为81.47 ns，单脉冲能量为0.71 mJ，单脉冲峰值功率为8.78 kW，光束质量M2在X方向为3.8，Y方向为4.0。
激光器 中红外激光器 掺铥铝酸钇 磷化锗锌 光参量振荡器
华北光电技术研究所固体激光技术重点实验室， 北京 100015
简要分析了掺铥铝酸钇（TmYAP）晶体的能级结构及吸收光谱特性，报道了一种室温条件下的激光二极管(LD)双端面抽运TmYAP激光器。激光器输出的中心波长为1996 nm，2 μm连续激光输出功率为40.7 W，光光转换效率为30.4%，斜率效率为41.1%。经过声光(AO)调制后获得重复频率为10 kHz的脉冲激光输出，输出功率为34.6 W，激光脉冲宽度为92.08 ns，光光转换效率为25.9%，斜率效率为32.9%。光束发散角x方向为11.6 mrad，y方向为12.2 mrad。
激光器 激光二极管 双端面抽运 TmYAP晶体
仲恺农业工程学院 信息学院, 广东 广州510225
从理论上研究子电子-声子相互作用对Morse量子阱中光吸收系数的影响, 首先利用微扰论方法求出考虑极化子效应时的电子波函数和能级, 然后利用密度矩阵和迭代法得到光吸收系数的解析表达式, 最后以典型的GaAs/AlGaAs Morse 量子阱为例进行数值计算。结果表明, 极化子效应使光吸收系数比仅考虑电子的情况增大了, 并且在相同光强的情况下吸收饱和现象更明显; 极化子效应的影响随着阱的非对称性的增强而增大; 电声相互作用对电子能级的修正导致光吸收系数峰值向高能方向偏移。
Morse量子阱 光吸收系数 极化子效应 Morse quantum well optical absorption coefficient polaron
1 仲恺农业工程学院信息学院, 广东 广州 510225
2 广州大学物理与电子工程学院 物理系, 广东 广州 510006
从理论上研究了电子-声子相互作用对Morse势阱中光整流效应的影响。利用微扰论的方法求解在考虑电子-声子相互作用时Morse量子阱的波函数和能级, 采用密度矩阵方法和迭代法得到光整流系数，以典型的GaAs/AlGaAs Morse 势阱为例进行数值计算。数值结果表明在考虑电子-声子相互作用后， 获得的光整流系数比仅考虑电子情况的大15%～30%左右。并且电子-声子相互作用使光整流系数峰值向高能方向偏移。因此要得到比较精确的结果， 有必要考虑电子-声子相互作用的影响。
非线性光学 光整流效应 电子-声子相互作用 Morse势阱 nonlinear optics optical rectification electron-phonon interaction Morse quantum well
