红外与激光工程
2023, 52(10): 20230025
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 激光与光电子研究所, 天津 300072
2 教育部光电信息技术科学重点实验室, 天津 300072
同成分铌酸锂(CLN)晶体是最常用的太赫兹参量增益晶体,基于该晶体的太赫兹波参量辐射源具有太赫兹波输出能量高、连续可调谐等优点,但是其调谐范围相对较窄,一般为0.6~3 THz,限制了其实际应用范围。为此,提出基于摩尔分数为5%的氧化镁掺杂的CLN晶体的脉冲种子注入式太赫兹波参量产生器,其太赫兹波频率调谐范围为1~4 THz,在2.0 THz处获得最大输出能量为1.02 μJ,输出太赫兹波的3 dB带宽达1.94 THz,占调谐范围的64.67%。该太赫兹辐射源具有宽频带、增益平坦等特性,在实际应用中具有更高的价值。
非线性光学 太赫兹波 脉冲种子注入 太赫兹参量产生器 受激电磁耦子 光学学报
2020, 40(15): 1519002
1 陆军工程大学石家庄校区 电子与光学工程系,石家庄 050003
2 南京先进激光技术研究院 先进全固态激光技术研发中心,南京 210046
为了研制光参量振荡器的单频制抽运源,采用偏压反馈的扫描-触发谐振探测技术,设计了种子注入的脉冲重复频率为500Hz的单端抽运键合Nd∶YAG的电光调Q单频脉冲激光器,建立了单纵模振荡并进行了理论分析。结果表明,在抽运能量为36.8mJ时,输出单脉冲能量为8.4mJ,光光建模效率为23%,脉冲宽度为6.8ns,光束质量因子M2≈1.3,脉冲峰值功率为1.2MW;利用F-P标准具获得输出激光的干涉图样,经过1h观察,该激光器输出单纵模概率为100%。这一结果对于抽运光参量振荡器的研制是有帮助的。
激光器 全固态激光器 单频激光器 种子注入 电光调Q lasers all-solid-state laser single frequency laser seed injection electro-optic Q-switched
1 陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系, 河北 石家庄 050003
2 南京先进激光技术研究院先进全固态激光技术研发中心, 江苏 南京 210046
种子注入的全固态单频脉冲激光器具有线宽窄、相干长度长、功率高等特点, 是非常适用于多普勒测风雷达、引力波探测、激光光谱学等研究领域的光源, 在**和民用领域应用广泛。从种子注入技术和腔长控制技术两方面综述了国内外种子注入的全固态单频脉冲激光器及相关技术的研究进展, 对其未来的发展进行了展望。
激光器 全固态激光器 单频激光器 种子注入 激光与光电子学进展
2018, 55(9): 090001
1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
报道了一种种子注入式PPMgLN外腔双共振环形腔光参量振荡器。抽运光偏振方向在PPMgLN晶体(MgO物质的量分数为5%)内满足e→e+e 相位匹配, 有效利用了晶体的最大非线性系数d33(25 pm·V-1)。以重复频率为400 Hz、功率为556 mW、波长为1064 nm的单频脉冲激光作为抽运源, 在晶体极化周期为30.5 μm、温度为110 ℃的条件下, 获得了平均功率为79 mW的1.57 μm信号光和平均功率为38.5 mW的3.3 μm空闲光输出, 抽运光-参量光的总转换效率可达22%。采用种子激光注入技术获得了单频窄线宽参量光输出, 实验测得1.57 μm信号光输出的线宽小于100 MHz, 10 min内频率漂移不超过141 MHz。
激光光学 双共振光学参量振荡器 种子注入 PPMgLN晶体 单频激光
1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
报道了半导体激光器双端面抽运单频调Q Nd:YAG激光器。采用磷酸钛氧铷（RTP）电光晶体作为腔内相位调制器主动调谐腔长，实现单频种子注入，获得稳定的单纵模输出。采用另外一对RTP电光晶体作为调Q开关，在900 Hz重复频率下，利用单振荡级获得单脉冲能量为7.5 mJ，脉宽为14.6 ns，线宽为45 MHz的1064 nm激光脉冲序列输出。激光束在水平方向和垂直方向的光束质量M2值分别为1.30和1.36。输出激光2 min的频率稳定性为1.1 MHz，线宽稳定性为0.52 MHz。在传导冷却结构中，实现了高频率稳定性和线宽稳定性的窄线宽单频脉冲激光的输出。
激光器 种子注入 电光调Q 全固态激光器
1 中国科学院 空间科学与应用研究中心 临近空间环境研究室, 北京 100190
2 中国科学院大学 地球科学学院, 北京100049
为了解决非注入状态激光脉冲对非相干多普勒激光雷达测风结果可靠性的影响, 利用注入与非注入状态激光脉冲建立时间不同的原理, 设计和实现了一种脉冲激光种子注入状态检测器, 其时间测量精度为45ps, 测量时间范围为3.5ns~2500ns, 最高脉冲重复频率为1kHz。利用该检测器对某型号Nd∶YAG脉冲激光器进行了种子注入状态检测实验, 结果显示注入（非注入）状态脉冲建立平均时间为123.27ns（134.44ns）, 1.35h内非注入状态激光脉冲占总激光脉冲比例为8.54%。结果表明, 该脉冲激光种子注入状态检测器能够有效地检测出非注入状态的激光脉冲, 对于提高激光雷达测风可靠性具有潜在的价值。
激光技术 种子注入状态检测 激光脉冲建立时间 多普勒测风激光雷达 laser technique injection seeded state detection laser pulse building time Doppler wind lidar
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
种子注入单频脉冲光参量振荡器(OPO)是实现差分吸收雷达激光发射源的重要技术手段，且其输出光谱纯度直接影响探测气体对激光能量的吸收，进而影响该雷达系统的测量精度。就种子注入单频脉冲激光器而言，光谱纯度表征在其输出光谱中，种子波长成分所占的比例可以综合反映脉冲激光的输出线宽和频率稳定性等光谱特性。针对种子注入单频1.57 μm 脉冲OPO，理论上分析了光谱纯度的影响因素，设计并搭建了一套基于长程气体吸收池的光谱纯度测量系统。实验结果表明，当种子注入功率为26 mW，OPO 输出单脉冲能量为1.1 mJ时，种子注入单频脉冲OPO 的光谱纯度达到99.9%。
激光器 种子注入 单频 光谱纯度 吸收池
1 中国科学院武汉物理与数学研究所 波谱与原子分子物理国家重点实验室 湖北 武汉 430071
2 中国科学院大学 北京 100049
3 中国科学院空间科学与应用研究中心 空间天气学国家重点实验室 北京 100190
窄带钠层荧光激光雷达可以获得80~110 km钠层风场和温度，是高空大气探测的发展趋势。报道了最新研制成功的国内首台全光纤、全固态窄带钠层荧光激光雷达系统，包括全固态激光雷达整机方案、系统采用关键技术及钠层初步探测结果。该系统已经初步实现北京上空钠层温度和钠原子数密度的探测。该全固态型激光雷达具有稳定性好、可靠性高、硬件调整少等特点，为钠层探测提供了有利手段。
激光光学 钠层激光雷达 全固态 种子注入 和频 饱和吸收 声光移频 中国激光
2015, 42(s1): s113003
