1 国防科技大学前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410073
2 国防科技大学南湖之光实验室，湖南 长沙 410073
3 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410073
以19路、127路和919路激光相干阵列为模型，通过倾斜波前调控技术对阵列光场的子阵元施加倾斜相位控制，对倾斜可控阵列光场的大角度二维扫描特性进行了理论和实验研究。结果表明，所提出的方法可实现大视场范围内任意位置的单点扫描，同时得到能量分布均匀的二维连续扫描路径，实现特殊光场图案定制。此外，该方法具有扫描范围不受限制、扫描模式准连续以及衍射效率高等特点，在提升输出功率和扫描精度等方面具有优势。
激光光学 激光阵列 相干合成 倾斜调控 二维扫描 光场定制
强激光与粒子束
2023, 35(11): 111001
1 北京工业大学 先进半导体光电技术研究所，北京
2 陕西科技大学材料原子分子科学研究所，西安
根据激光光束质量国际标准，采用光束质量[M2]因子来评价相干阵激光的光束质量，并采用拟合相干阵激光传输双曲线方程的方法计算了相干阵激光在不同波长、子光源半径、占空比、阵列宽度等参数条件下的[M2]值。考虑到采用拟合双曲线方程来计算[M2]值存在较大的误差，同时采用桶中功率比(BQ)对相干阵激光的光束质量进行计算。根据所提出的BQ值与[M2]值的关系式，通过计算BQ值得到相干阵激光在不同参数情况下稳定的[M2]值。计算结果表明，相干阵激光的光束质量接近衍射极限。
相干阵激光器 相干合成 光束质量 [M2]因子 桶中功率比 coherent array laser coherent combination beam quality [M2] factor power ratio in bucket
1 北京工业大学 先进半导体光电技术研究所, 北京
2 陕西科技大学 材料原子分子科学研究所, 西安
研究了一维相干阵半导体激光器在远场的光束传输特性。通过建立数学物理模型, 模拟计算了一维相干阵激光器的激光光束在远场的光强分布, 分析了阵列长度、波长和占空比对不同距离处相干阵远场快慢轴方向光斑宽度的影响。研究表明, 受一维相干阵半导体激光慢轴方向子光源相干作用的影响, 在远场, 相干阵半导体激光器的慢轴方向光斑宽度与快轴方向宽度相比, 相差约4个数量级, 激光光斑呈现“刀片”状分布。
相干阵激光器 相干合成 光斑宽度 coherent array laser beam coherent combination spot width
1 北京工业大学先进半导体光电技术研究所, 北京
2 陕西科技大学材料原子分子科学研究所, 西安
将激光器阵列的各个子激光光源进行相干合成, 从而获得相干阵激光输出, 这是得到高光束质量、高功率激光输出的一种有效方法。根据光束质量国际标准, 采用桶中能量(功率)比计算相干阵激光远场的光束桶半径, 通过拟合得到相干阵激光光束传输的双曲线方程, 从而计算出相干阵激光器光束质量 M2因子。计算结果表明, 相干阵激光器的光束质量接近基模高斯光束的光束质量。
相干阵激光器 相干合成 光束质量 coherent array laser coherent combination beam quality
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院研究生院，北京 100088
高功率超短脉冲激光器在强场物理、精密加工及**应用等各种领域均有广泛的应用前景。随着半导体泵浦源和光纤制造工艺的进步，超短脉冲光纤激光器的输出功率得到了极大提升，且由于光纤具有散热性好、环境稳定性好、光束质量好等优势，高功率超短脉冲光纤激光器及其放大压缩技术在近几年得到了越来越多研究人员的关注。聚焦于目前高功率超短脉冲光纤激光器及其放大压缩技术的前沿研究，综述了目前产生高功率、高能量超短光纤脉冲种子源的几种新方法（如Mamyshev锁模、“9字腔”锁模和时空锁模），并介绍了相干合束和脉冲非线性压缩技术在光纤中产生高功率超短脉冲的最新进展。
激光器 锁模激光器 Mamyshev锁模 “9字腔”锁模 时空锁模 放大压缩 相干合束 非线性压缩 激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0300003
Author Affiliations
Abstract
1 College of Chemistry, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China
2 Key Laboratory of Optoelectronic Materials Chemistry and Physics, Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, Fuzhou 350002, China
3 Fujian Science & Technology Innovation Laboratory for Optoelectronic Information of China, Fuzhou 350108, China
4 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
5 Collaborative Innovation Center for Optoelectronic Semiconductors and Efficient Devices, Fuzhou 350108, China
The behavior of self-polarization emission in lasers has been proved in some cases. However, the degree and direction of polarization were often sensitive and unstable. We experimentally observed different beam profiles versus the angle of the polarizer relative to the polarization direction of the laser. In order to explore the polarization mechanism, the dynamics of intracavity polarized eigenmodes was analyzed theoretically. Simulative results were well consistent with our experimental observations. It indicated that the linear self-polarization emission was a composite state rather than an intrinsic state. This study contributed to the improvement of the polarization stability in passively Q-switched lasers.
self-polarization emission polarized eigenmodes coherent combination Chinese Optics Letters
2021, 19(2): 021401
1 安徽大学物质科学与信息技术研究院, 安徽 合肥 230601
2 中国科学院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心, 安徽 合肥 230031
激光器问世不久后, 科研人员就开始利用相干合成技术实现激光系统的高能输出。 被动相干合成技术具有结构简单、可扩展和能够利用系统的自组织特性实现单元激光器之间的相位锁定等特点, 所以在 高能激光领域备受关注。介绍了几种典型的被动相干合成技术 (基于全光纤结构、多芯光纤结构、自成像外腔结构和环形腔结构) 以及相关的研究进展。在相干合成技术中, 合成效率和亮度是评价合成效果的两个重要参数。
激光技术 高能激光系统 被动相干合成 激光器 自组织 laser techniques high energy laser system passive coherent combination lasers self-organization
1 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100049
随着超快激光脉冲宽度不断变窄,进一步产生单周期乃至亚周期的脉冲面临着巨大的技术挑战。通过脉冲载波包络相位精密控制技术相干合成多路超快光场,不仅是目前超快光学的重要前沿内容,也是实现亚周期脉冲极为有效的方案。结合本课题组近年来在相干合成方面的研究进展,介绍相干合成超快光场的主要技术内容,包括超宽带光谱的产生、色散管理及载波包络相位控制等技术。
物理光学 超快光学 超快激光脉冲 相干合成 亚周期 超连续光谱
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 上海交通大学IFSA协同创新中心, 上海 200240
3 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室, 陕西 西安 710054
为了研究波前畸变对光束指向探测的影响, 采用蒙特卡罗方法分别在整口径和不同口径、不同排布的子口径情况下, 对光束进行了模拟分析。研究结果表明, 当波前畸变的均方根值小于0.163λ时, 光束指向探测误差小于0.5 μrad; 当波前畸变的均方根值小于0.234λ时, 光束指向探测误差小于1 μrad。可选取波前畸变相对较小的子光束区域来计算整口径的光束指向。
激光技术 相干合成 蒙特卡罗方法 光束指向探测 波前畸变
