红外与激光工程
2023, 52(8): 20230420
1 北方电子设备研究所，北京 100191
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
本文开展了多波长纳秒脉冲拉曼激光对行间转移CCD相机的损伤实验。分别研究了496 nm、574 nm、630 nm单波长拉曼激光与混合输出的多波长拉曼激光对CCD的点损伤、线损伤和面损伤情况，测量了不同波长拉曼激光的损伤阈值区间，并根据损伤情况统计拟合，获得了不同波长拉曼激光能量与损伤概率的关系曲线。实验结果表明：混合波长拉曼激光对CCD的损伤阈值低于单波长拉曼激光的损伤阈值，不同波长拉曼激光对于CCD的损伤阈值也存在区别，其中630 nm拉曼激光的损伤阈值低于496 nm激光，574 nm激光的损伤阈值介于496 nm和630 nm拉曼激光之间。在此基础上，通过分析CCD不同损伤情况的显微图像，以及受损伤CCD的电子学特性，对拉曼激光损伤CCD的机理进行了探讨。
多波长激光 拉曼激光 CCD 损伤阈值 multi-wavelength laser Raman laser CCD damage threshold 红外与激光工程
2023, 52(2): 20220159
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学研究生院科学岛分院, 安徽 合肥 230031
3 华北光电技术研究所固体激光技术重点实验室, 北京 100015
研究了b轴10 at.% Er∶YAP晶体的偏振吸收和输出特性以及多波长激光运转特性。 首次测量了Er∶YAP晶体的偏振吸收光谱, 结果显示晶体对偏振方向平行于a轴和c轴的偏振光在4I11/2能级对应的吸收峰附近的最大吸收系数分别为4.606 3 cm-1 (975.2 nm处)和2.936 6 cm-1(967.6 nm处), 因此选择合适波长的线偏振光作为泵浦光有利于提高晶体对泵浦光的吸收效率, 从而改善激光性能; 在氙灯泵浦的激光实验中, 自由运转条件下实现了2 710, 2 728, 2 795和2 918 nm等4条谱线的激光输出, 并分别研究了各谱线的偏振特性和起振的阈值特性。 通过在谐振腔内加JGS石英片、 云母片、 K9镜片等选择性吸收片分别实现了2 918 nm单波长, 2 710, 2 821, 2 837和2 862 nm等四波长和2 710 nm单波长的激光输出。 测量了自由运转和不同选择性吸收片条件下的激光光谱, 并与不同选择性吸收片的透过谱及之前报道的荧光光谱进行对照分析, 证明通过调节谐振腔能够对Er∶YAP晶体中的起振谱线进行选择。 偏振激光实验结果表明除谱线2 918 nm是偏振方向平行于a轴的线偏振光, 谱线2 728 nm有时是偏振方向平行于c轴的线偏振光, 有时又是偏振椭圆长轴平行于YAP晶体a轴的部分偏振光外, 谱线2 710和2 795, 2 821, 2 837和2 862 nm均为偏振方向平行于c轴的线偏振光; 在LD端面泵浦条件下, 得到2 710, 2 728, 2 750和2 795 nm四条谱线的激光输出, 其中谱线2 750 nm首次在Er∶YAP晶体中实现激光输出, 这四条谱线均为偏振方向平行于晶体c轴的线偏振光; 此外, 首次测量了该晶体在8 K低温下的吸收光谱, 利用Gauss函数对光谱进行分峰拟合, 根据拟合结果对激光上下能级各斯塔克子能级进行了能级指认, 并结合Er∶YAP晶体激光光谱、 荧光光谱对可能的谱线跃迁进行了辨认。 Er∶YAP晶体偏振特性和多波长讥光运转特性的研究以及对后续Er∶YAP晶体调Q等技术的实现和电光调Q晶体的选择具有一定的指导意义。
掺铒铝酸钇晶体 偏振特性 多波长激光运转 能级指认 Er:YAP crystal Polarization characteristics Multi-wavelength laser operation Energy levels identify 光谱学与光谱分析
2020, 40(8): 2325
1 长春理工大学空间光电技术国家和地方联合工程研究中心, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
3 长春理工大学材料科学与工程学院, 吉林 长春 130022
报道了一种输出波长为1.7 μm波段的可调谐多波长拉曼光纤激光器。该激光器采用过滤的1550 nm波段自发辐射源来作为泵浦源,从而避免受激布里渊散射。高非线性光纤和色散位移光纤作为非线性增益介质,从而获得峰值波长为1.7 μm波段的增益谱。并采用一段未泵浦的掺铒光纤用于吸收增益谱中残余的泵浦光,所产生的增益谱由Sagnac环滤波器进行滤波。通过调节偏振控制器和放大自发辐射后端的可调谐滤波器,可以产生在1652.77 nm和1686.20 nm之间具有调谐范围大于33.4 nm的单波长激光输出。单波长激光器的光谱3 dB有效线宽为0.08 nm。并且通过增加泵浦功率和调节Sagnac环滤波器实现多波长激光输出,双波长激光可以在1654.88 nm到1664.60 nm之间连续调谐。单波长和双波长激光的边模抑制比均大于45 dB。
激光器 受激拉曼散射 拉曼激光器 可调谐多波长激光器 放大自发辐射 激光与光电子学进展
2020, 57(7): 071403
吴金明 1,2,4赵元安 2,4,5,*汪琳 1,**彭小聪 2,3,4[ ... ]邵建达 2,4,***
1 上海大学材料科学与工程学院, 上海 200444
2 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室, 上海 201800
3 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
4 中国科学院强激光材料重点实验室, 上海 201800
5 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
6 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所, 上海 201800
为了研究DKDP晶体在惯性约束核聚变(ICF)装置应用中的多波长激光诱导损伤特性,建立了1064 nm激光和355 nm激光同时辐照DKDP晶体的损伤测试装置,分析了不同激光能量密度组合下的损伤针点形貌、密度、尺寸和损伤概率。结果表明,当355 nm激光以R-on-1方式辐照样品,并加入不同能量密度的1064 nm激光时,随着1064 nm激光能量密度的升高,测试样品的抗激光损伤性能得到改善,损伤针点形貌逐渐与1064 nm激光单独作用时的损伤形貌类似,损伤针点密度减小,损伤针点尺寸增大,整体上表现出耦合预处理效应。
激光光学 晶体 预处理效应 多波长激光 损伤缺陷
1 江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏 徐州 221116
2 江苏师范大学江苏省先进激光技术与新兴产业协同创新中心, 江苏 徐州 221116
设计出一种基于级联非线性频率变换的634,644,655 nm多波长激光器。该复合变频过程由磷酸钛氧钾(KTP)和砷酸钛氧钾(KTA)晶体共同完成。首先由沿x轴切割的KTP晶体的光参量振荡将波长为1064 nm的激光变频为1572 nm,然后基于(θ=90°,φ=20.9°)切割KTA晶体完成1064 nm与1572 nm的和频过程,获得波长为634 nm的激光输出,进一步利用前述沿x轴切割KTP晶体的拉曼变频,将634 nm激光变频为644 nm的一阶拉曼光及655 nm的二阶拉曼光,实现634,644,655 nm多波长激光同时输出。该复合变频多波长激光器的最大平均输出功率为1.7 W,相应的脉冲宽度为19.3 ns,重复频率为6 kHz。
激光器 级联非线性光学频率变换 多波长激光器 KTiOPO4晶体 KTiOAsO4晶体
1 西南科技大学 极端条件物质特性联合实验室, 四川 绵阳 621010
2 四川省军民融合研究院, 四川 绵阳 621010
3 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
对比研究了基频、二倍频和三倍频激光单独和同时辐照下熔石英光学元件的初始损伤和损伤增长规律，重点研究了基频和二倍频的加入对三倍频诱导初始损伤和损伤增长的影响，分析了基频和二倍频相对于三倍频的折算因子。研究结果表明：当基频和二倍频能量密度较低时，它们对三倍频损伤几率曲线的影响可以忽略，但会引起损伤程度的增加；在多波长同时辐照的损伤增长中，损伤增长阈值主要取决于三倍频的能量密度，而损伤增长系数与总的能量密度有关；折算因子可以同时反映初始损伤和损伤增长的波长效应和波长间的能量耦合效应。
激光诱导损伤 熔石英 多波长激光 初始损伤 损伤增长 折算因子 laser induced damage fused silica multi-wavelength laser initial damage damage growth conversion factor 强激光与粒子束
2019, 31(8): 082001
针对多波长皮秒激光覆盖谱段较窄、近红外波段激光较难生成等问题, 基于受激拉曼散射效应, 构建了一套实验系统, 采用重频1 kHz、波长532 nm皮秒激光泵浦KGd(WO4)2晶体, 运用聚焦激光束泵浦、泵浦能量优化耦合等方法, 实现了可见光、近红外波段多波长皮秒激光的生成, 生成七阶斯托克斯光和六阶反斯托克斯光, 覆盖谱段415~800 nm, 输出总功率达到1.76 W.该研究成果可应用于新型皮秒激光源的研发方面.
受激拉曼散射 皮秒激光 多波长激光 可见光/近红外波段 stimulated Raman scattering picosecond laser multi-wavelength laser visible and near-infrared band
