高效转换的大功率皮秒脉冲激光器

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作者 吴逢铁 张文珍 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第4期308-311,共4页

本文描述我们设计的带抗共振环 (ARR)的对撞脉冲锁模 (CPM )非稳腔Nd :YAP和Nd :YAG激光器 ,该激光腔结合了CPM腔脉宽窄、工作稳定和非稳腔输出能量高的特点 ,是一理想的高功率激光器 同时选择了KTP、BBO和LBO等优良非线性晶体作为腔... 本文描述我们设计的带抗共振环 (ARR)的对撞脉冲锁模 (CPM )非稳腔Nd :YAP和Nd :YAG激光器 ,该激光腔结合了CPM腔脉宽窄、工作稳定和非稳腔输出能量高的特点 ,是一理想的高功率激光器 同时选择了KTP、BBO和LBO等优良非线性晶体作为腔内倍频元件 ,实现高效倍频转换 获得× 1 0mJ和 5GW /cm2 的高能量和高功率绿光皮秒脉冲输出 ,倍频转换效率高达 ( 50～ 70 ) % 展开更多

关键词 腔内倍频 高效转换 大功率皮秒脉冲激光器

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大功率脉冲TEA CO_2激光器控制系统设计 被引量：3

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作者 孟范江 杨贵龙 +3 位作者 李殿军 郭劲 郭立红 邵春雷 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期843-846,共4页

大功率脉冲TEA CO2激光器不仅设备复杂,而且具有高电压、高激光功率、强电磁干扰的特点。本文采用工控机、可编程控制器和触摸屏,设计并实现了两级分布式大功率脉冲TEACO2激光器控制系统。详细阐述了系统硬件和软件的设计方案及实施过... 大功率脉冲TEA CO2激光器不仅设备复杂,而且具有高电压、高激光功率、强电磁干扰的特点。本文采用工控机、可编程控制器和触摸屏,设计并实现了两级分布式大功率脉冲TEACO2激光器控制系统。详细阐述了系统硬件和软件的设计方案及实施过程。实际应用表明,该控制系统工作稳定可靠,具有较好的实际应用价值。 展开更多

关键词 大功率脉冲TEA CO2激光器 控制系统 可编程控制器 电磁干扰

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一种大功率窄脉冲半导体激光器测试台的研制

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作者 陈胜石 欧秋晔 +4 位作者 宁子立 薛常佳 纪明 周丽华 张晓辉 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期712-716,共5页

大功率窄脉冲半导体激光器主要光电性能参数为:输出峰值光功率、阈值电流、正向电压、上升时间、峰值波长、光谱半宽、半强度角。根据激光制导系统对大功率窄脉冲激光器参数的特殊测试要求,研制一种大功率窄脉冲激光器测试平台,将小型... 大功率窄脉冲半导体激光器主要光电性能参数为:输出峰值光功率、阈值电流、正向电压、上升时间、峰值波长、光谱半宽、半强度角。根据激光制导系统对大功率窄脉冲激光器参数的特殊测试要求,研制一种大功率窄脉冲激光器测试平台,将小型化大功率激励器功放模块、大范围可调DC-DC模块、信号源板、激光器座、光学准直镜集成在一个平台上,与峰值功率计、光谱仪、CCD摄像机等仪器配合,可测出大功率窄脉冲激光器的峰值功率、峰值波长及波长随温度变化的漂移特性、发光芯均匀性等参数。介绍了大功率窄脉冲激光器测试台的特点,并对测试结果作了论述。 展开更多

关键词 大功率窄脉冲半导体激光器 发光芯 激励器 峰值波长

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高功率线偏振皮秒脉冲簇Yb光纤激光器 被引量：2

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作者 魏凯华 陈庆光 +1 位作者 温如华 赖小敏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期94-98,共5页

以一个增益调制的分布式布喇格反射结构的半导体激光器为种子源,设计了一个高功率皮秒脉冲簇输出的线偏振掺镱光纤激光器.种子源输出脉冲宽度200ps,重复频率350MHz.在预放大中插入一个基于一级衍射透过的声光调制器实现了皮秒脉冲簇形... 以一个增益调制的分布式布喇格反射结构的半导体激光器为种子源,设计了一个高功率皮秒脉冲簇输出的线偏振掺镱光纤激光器.种子源输出脉冲宽度200ps,重复频率350MHz.在预放大中插入一个基于一级衍射透过的声光调制器实现了皮秒脉冲簇形式的激光输出,脉冲簇的重复频率在10-500kHz范围可调.皮秒脉冲簇激光通过一个基于大模场面积保偏Yb光纤的功率放大级,获得了高功率线偏振激光输出,平均功率83 W,偏振消光比优于15dB.当脉冲簇重复频率固定在100kHz,脉冲簇中同时存在350个子脉冲时,获得峰值功率12kW的皮秒激光输出.与传统连续脉冲输出的激光器相比,该系统能够实现脉冲簇的输出,有利于峰值功率的进一步提高,可应用于激光微加工领域. 展开更多

关键词 光纤激光器 皮秒脉冲 脉冲簇 掺镱光纤 半导体激光器 线偏振 放大

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大功率光纤激光器研究进展 被引量：4

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作者 高林柱 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2011年第9期22-24,共3页

对当前大功率光纤激光器的研究进展作对比分析,以期得出一些研究方向及方法的借鉴。以连续波与脉冲光纤激光器作为区分标准,对于国内外的大功率光纤激光器报道中所提到的大模场面积光纤激光器、离子掺杂方式、调Q光纤激光器、锁模光纤... 对当前大功率光纤激光器的研究进展作对比分析,以期得出一些研究方向及方法的借鉴。以连续波与脉冲光纤激光器作为区分标准,对于国内外的大功率光纤激光器报道中所提到的大模场面积光纤激光器、离子掺杂方式、调Q光纤激光器、锁模光纤激光器,以及锥形光纤的泵浦方式等做了相关介绍。 展开更多

关键词 大功率 光纤激光器 进展 脉冲 连续波

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高功率连续Nd：YAG声光锁模皮秒超短脉冲激光器

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作者 白育敏 乔学光 《西安冶金建筑学院学报》 CSCD 1994年第2期214-216,共3页

利用优化设计的平凸型热稳腔，进行了连续Ｎｄ：ＹＡＧ激光器的声光主动锁模实验研究。在４．０ｋＷ单灯连续泵浦和２００ＭＨｚ重复频率下，得到了１８Ｗ的脉宽为１００ｐｓ的高功率ＣＷ（连续）锁模超短脉冲激光输出。

关键词 脉冲激光器 锁模 皮秒光脉冲

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半导体激光器皮秒光脉冲产生技术

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作者 廖先炳 《光通信研究》 1990年第4期31-39,59,共10页

本文概述半导体激光器皮秒(ps)光脉冲产生的方法,这些方法包括锁模、增益开关、电反馈、光电反馈和Q开关等,并报道了各种方法产生ps光脉冲的现有水平及未来展望。

关键词 半导体激光器 皮秒光脉冲 产生

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皮秒多脉冲泵浦KGW红外多波长拉曼激光器 被引量：2

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作者 杨策 陈檬 +3 位作者 马宁 薛瑶瑶 杜鑫彪 季凌飞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期168-178,共11页

报道了多脉冲机制泵浦KGW晶体的皮秒红外多波长拉曼激光器。建立数学模型研究了多脉冲泵浦机制对拉曼活性分子振动模式的影响,模拟结果显示了拉曼活性分子对多脉冲泵浦机制的响应相比于传统的单脉冲泵浦机制更加活跃与持久,从而促进衰... 报道了多脉冲机制泵浦KGW晶体的皮秒红外多波长拉曼激光器。建立数学模型研究了多脉冲泵浦机制对拉曼活性分子振动模式的影响,模拟结果显示了拉曼活性分子对多脉冲泵浦机制的响应相比于传统的单脉冲泵浦机制更加活跃与持久,从而促进衰减的分子振荡多次回到本征振动频率。多脉冲的增强效果有利于改善拉曼增益,降低拉曼阈值,提高拉曼转换效率。设计了皮秒多脉冲泵浦KGW拉曼晶体实验,结果表明,三脉冲泵浦机制将拉曼增益改善了2倍以上,拉曼阈值降低了50%以上,768 cm^-1和901 cm^-1拉曼模式的转换效率分别提高了16%和22%以上。基于三脉冲泵浦机制,设计了1 kHz毫焦级皮秒多脉冲泵浦KGW晶体红外多波长拉曼激光器,对于768 cm^-1和901 cm^-1两个振动模式,获得脉冲能量分别为1.39 mJ和1.38 mJ,最大拉曼转换效率分别为29.6%和25.7%。此外,对于两种拉曼模式,此拉曼激光器都可以同时输出多达8条红外拉曼光谱,涵盖范围800~1700 nm。 展开更多

关键词 非线性光学 皮秒红外拉曼激光器 多脉冲泵浦机制 KGW拉曼晶体 受激拉曼散射

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基于国产芯片的千兆皮秒脉冲激光器模块研制 被引量：2

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作者 刘云 吴敏 +4 位作者 朱向冰 王宝慧 李风雨 马伟 徐焕银 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期643-646,共4页

皮秒脉冲光源是量子密钥分配系统核心器件。为了实现皮秒脉冲光源的国产化,基于国产芯片研制了一种千兆皮秒脉冲激光器模块。该模块采用比例-积分-微分算法控制温度,使光波长漂移在0.01nm以内,使用外部光电二极管探测光功率,反馈调整激... 皮秒脉冲光源是量子密钥分配系统核心器件。为了实现皮秒脉冲光源的国产化,基于国产芯片研制了一种千兆皮秒脉冲激光器模块。该模块采用比例-积分-微分算法控制温度,使光波长漂移在0.01nm以内,使用外部光电二极管探测光功率,反馈调整激光管驱动电流,进行了实验验证。结果表明,利用国产单片机精确控制恒流源和窄脉冲电路驱动激光管发光,输出光脉冲频率达到1.25GHz,脉冲宽度约为50ps,光功率为-3dB对应的谱宽小于0.2nm,输出光波长和功率稳定。此研制的国产化皮秒脉冲激光器模块可满足量子密钥分配系统对光源稳定性的要求。 展开更多

关键词 激光技术 皮秒脉冲激光器 调制 窄脉冲 国产化

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巨脉冲,大功率激光在近距离的动力学效应

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作者 吕振洪 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期48-50,共3页

用脉宽２０～５０ｎｓ，功率０．５ＭＷ的Ｎｄ：ＹＡＧ激光扩束聚焦，在近距离有动力学效应，距离越近。

关键词 激光器 巨脉冲 大功率 聚焦激光束 动力学效应

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高光束质量大功率垂直腔面发射激光 被引量：4

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作者 宁永强 张星 +5 位作者 秦莉 刘云 王伟 张立森 王贞福 王立军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期3219-3225,共7页

大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)在激光泵浦、激光测距、激光雷达等领域有广泛的应用前景,但目前的常规激光器材料结构尚未针对大功率激光输出进行优化设计。特别是为获得大功率激光输出所采用的大出光窗口导致的激光光束质量劣化成为... 大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)在激光泵浦、激光测距、激光雷达等领域有广泛的应用前景,但目前的常规激光器材料结构尚未针对大功率激光输出进行优化设计。特别是为获得大功率激光输出所采用的大出光窗口导致的激光光束质量劣化成为限制其应用发展的核心问题之一。针对上述问题对激光器材料结构与器件结构进行了两方面的新结构设计和研制:(1)以实现大功率激光输出为目标,材料结构设计上对出光窗口一侧的N-DBR反射率进行了调整,以具有99.3%反射率的n-DBR替代常规结构中所采用的99.7%以上反射率。与常规材料结构相比,采用优化后的材料结构制备的直径500μm出光孔径的单管器件在注入电流110 A时激光输出功率达到102 W,而单元出光窗口直径100μm的5×5阵列在100 A电流下的激光输出功率为103 W,单元直径为140μm的8×8阵列在130 A注入电流下的激光输出功率达到115 W;(2)针对大出光窗口导致的光束质量劣化,通过湿法化学刻蚀研制了直接集成在出光窗口表面的微透镜结构,单元出光窗口直径为90μm的6×6阵列器件在4 A注入电流下的激光光束发散角压缩到6.6°,与未集成微透镜时的14.8°相比有了大幅改善。实验结果表明:降低n-DBR反射率及集成微透镜结构有效地改善提高了大功率垂直腔面发射激光的输出功率和激光光束质量。 展开更多

关键词 垂直腔面发射激光器 大功率 高光束质量 微透镜 窄脉冲

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半导体激光器短电脉冲调制光脉冲的产生与控制 被引量：1

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作者 孙伟 张大明 +1 位作者 李德辉 衣茂斌 《吉林大学自然科学学报》 CAS CSCD 2000年第4期47-50,共4页

对半导体激光器短电脉冲调制增益开关法产生皮秒光脉冲动力学过程进行理论分析和实验研究 .基于单模数率方程 ,采用相图 ( Phase Portraits)法分析激光器激射皮秒光脉冲时载流子浓度和光子密度变化的对应关系 .探讨直流参数、调制脉冲... 对半导体激光器短电脉冲调制增益开关法产生皮秒光脉冲动力学过程进行理论分析和实验研究 .基于单模数率方程 ,采用相图 ( Phase Portraits)法分析激光器激射皮秒光脉冲时载流子浓度和光子密度变化的对应关系 .探讨直流参数、调制脉冲参数和器件寄生参量等对产生皮秒光脉冲的影响 .在此基础上 ,研究 In Ga As P/ In 展开更多

关键词 脉冲调制 半导体激光器 皮秒光脉冲

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用于标定条纹相机的对撞脉冲锁模激光器

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作者 王俊峰 雷晓红 +3 位作者 吴丽娜 田进寿 张户昌 党利宏 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期540-543,共4页

报道了一种被动皮秒对撞脉冲锁模Nd:YAG激光器的腔型及应用情况。用这样的对撞锁模脉冲激光器来标定皮秒条纹相机的非线性和触发晃动等得到了很好的结果。同时用条纹相机探测激光脉冲宽度也可以得到比示波器等设备准确的结果,最后得到... 报道了一种被动皮秒对撞脉冲锁模Nd:YAG激光器的腔型及应用情况。用这样的对撞锁模脉冲激光器来标定皮秒条纹相机的非线性和触发晃动等得到了很好的结果。同时用条纹相机探测激光脉冲宽度也可以得到比示波器等设备准确的结果,最后得到输出脉冲宽度为10 ps左右,比通常的反射式被动锁模脉冲宽度要窄3～5倍。 展开更多

关键词 激光技术 对撞脉冲锁模 被动锁模 皮秒激光器 条纹相机

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用于皮秒种子锁模稳定检测的脉冲重频测量方法

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作者 张振国 马腾 +3 位作者 庄铭今 李明山 孟冬冬 樊仲维 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第3期701-708,共8页

针对皮秒激光器种子源锁模稳定性监测难题,设计一套基于可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的激光脉冲重复频率数字测量系统。该系统利用FPGA中的锁相环(phase locked loop,PLL)产生多路相移高频标准时钟信号,对输入光... 针对皮秒激光器种子源锁模稳定性监测难题,设计一套基于可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的激光脉冲重复频率数字测量系统。该系统利用FPGA中的锁相环(phase locked loop,PLL)产生多路相移高频标准时钟信号,对输入光脉冲信号产生的时间门进行计数测量,同时采用限幅滤波和算数平均滤波的处理方法得到更为精确稳定的频率测量值,以增强系统的抗干扰能力。该系统对80 MHz待测信号进行测量,理论测量精度可以达到31.7 Hz,相对精度可以达到3.96×10^(-7)。根据实验测试结果,实际精度约为18 Hz,相对精度为2.25×10^(-7),系统设计满足精度要求。结果表明,该系统能够精准感知MHz级皮秒种子激光脉冲重复频率变化,为进一步判断与控制锁模稳定提供基础,同时也对其他工业测频装置设计有参考价值。 展开更多

关键词 皮秒锁模激光器 脉冲重复频率 可编程门阵列 等精度周期测量 滤波处理

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基于SBS超短脉冲激光器的介质研究 被引量：2

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作者 刘泓鑫 李永亮 +3 位作者 顾小琨 胡伟伟 张翼鹏 张英明 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期387-394,共8页

皮秒激光器在众多领域中都有广泛的应用,将纳秒量级激光器脉冲压缩至皮秒量级超短脉冲是目前获得高能量皮秒脉冲激光的常见方法之一。而基于布里渊散射(Stimulated Brillouin Scattering)的脉冲压缩系统结构简单,造价较低,是近年来较为... 皮秒激光器在众多领域中都有广泛的应用,将纳秒量级激光器脉冲压缩至皮秒量级超短脉冲是目前获得高能量皮秒脉冲激光的常见方法之一。而基于布里渊散射(Stimulated Brillouin Scattering)的脉冲压缩系统结构简单,造价较低,是近年来较为热门的技术手段。布里渊散射脉冲压缩方案的技术关键在于介质研究。本文通过研究目前获得应用的三类介质的化学性能、物理特性以及压缩效果等,对比国内外研究现状,分析了受激布里渊散射对介质的要求以及未来的发展方向。 展开更多

关键词 皮秒激光器 超短脉冲 受激布里渊散射

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全固态医用窄线宽皮秒激光器研究 被引量：1

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作者 郑鹏飞 李永亮 +1 位作者 常浩天 杨超 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第5期1-4,共4页

输出窄线宽、超短脉冲的全固态激光器在医疗美容、加工业领域的发展潜力巨大。本文开展了被动调Q微片激光器的研究。采用LD泵浦Nd:Ce:YAG、Cr:YAG微片键合晶体的方案。激光器输出脉冲的重复频率为10 Hz,脉冲宽度被压缩至503 ps,最大脉... 输出窄线宽、超短脉冲的全固态激光器在医疗美容、加工业领域的发展潜力巨大。本文开展了被动调Q微片激光器的研究。采用LD泵浦Nd:Ce:YAG、Cr:YAG微片键合晶体的方案。激光器输出脉冲的重复频率为10 Hz,脉冲宽度被压缩至503 ps,最大脉冲能量为197μJ,能量的均方值稳定性为3%,输出激光峰值波长为1064.53 nm,光谱线宽为0.06 nm。光束质量M2因子在x和y方向上分别为1.32和1.29。 展开更多

关键词 窄线宽 微片激光器 皮秒脉冲 全固态

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一种新型皮秒单横模Nd∶YAG倍频激光器

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作者 王国志 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1021-1021,共1页

关键词 皮秒单横模Nd:YAG倍频激光器 锁模激光器 稳定性控制 超短脉冲光源

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2μm波段Tm:YAP晶体半导体可饱和吸收镜连续波锁模激光器 被引量：3

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作者 张海鹍 黄继阳 +2 位作者 周城 夏伟 何京良 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期77-80,共4页

使用半导体可饱和吸收镜,实现了光纤耦合半导体激光抽运Tm:YAP晶体的全固态连续波锁模激光运转。根据ABCD矩阵理论设计激光器参数,通过控制谐振腔的像散和模式分布,获得了稳定的皮秒锁模激光输出。当最大抽运功率为7.96 W时,获得锁模激... 使用半导体可饱和吸收镜,实现了光纤耦合半导体激光抽运Tm:YAP晶体的全固态连续波锁模激光运转。根据ABCD矩阵理论设计激光器参数,通过控制谐振腔的像散和模式分布,获得了稳定的皮秒锁模激光输出。当最大抽运功率为7.96 W时,获得锁模激光的最大平均输出功率为0.73 W,相应的斜效率为15.6%。此时锁模脉冲宽度约为1.7 ps,对应的重复频率为88.7 MHz,中心谱线为1 982.4 nm。结果表明:Tm:YAP晶体是一种具有较好的热学、机械性能的2μm波段超快激光晶体。 展开更多

关键词 半导体可饱和吸收镜 连续波锁模 皮秒脉冲 TM:YAP激光器

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皮秒光纤激光脉冲两个关键问题的研究 被引量：2

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作者 路桥 毛庆和 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期68-82,共15页

窄带耗散孤子锁模光纤激光器可以产生接近变换限制的皮秒脉冲,但受非线性相移的限制,输出脉冲重复频率不能通过增加腔长来降低,脉冲能量仅在0.1 nJ以下,严重制约着这类皮秒脉冲的实际应用。提出一种通过耦合器抽取腔内脉冲能量、抑制腔... 窄带耗散孤子锁模光纤激光器可以产生接近变换限制的皮秒脉冲,但受非线性相移的限制,输出脉冲重复频率不能通过增加腔长来降低,脉冲能量仅在0.1 nJ以下,严重制约着这类皮秒脉冲的实际应用。提出一种通过耦合器抽取腔内脉冲能量、抑制腔内非线性相移积累,进而允许增加腔长来降低窄带耗散孤子皮秒光纤激光脉冲重复频率的方法。运用该方法,成功地将激光器重复频率由35.2 MHz降低到了1.77 MHz,且脉冲时频特性保持不变。提出了一种基于级间FBG陷波滤波的抑制皮秒脉冲光纤放大中光谱展宽的方法。通过简单地使用级间陷波滤波器,既可窄化第一级光纤放大器后的输出脉冲谱宽,允许采用第二级光纤放大器进一步提升脉冲能量,而且,还可将脉冲重塑为近高斯形,利用高斯脉冲光谱展宽斜率小的特点,允许第二级光纤放大器将脉冲能量提升得更高。利用该方法,在RMS(均方值)谱宽保持0.4 nm以内的前提下,10 ps脉冲经标准单模光纤放大器后,能量可由0.2nJ可提升到10nJ以上。 展开更多

关键词 皮秒脉冲 锁模光纤激光器 皮秒光纤放大器 重复频率 脉冲能量 非线性相移

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“唯快不破”的Yb∶CALGO晶体——一种极具前瞻性且可实现高功率窄脉宽的超快激光晶体

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作者 无 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第8期1473-1474,F0004,共3页

激光是20世纪的重大发明之一,被誉为“最快的刀”“最准的尺”与“最亮的光”。那么超快激光又是什么呢?要理解超快激光,必须得知道什么是激光脉冲。激光脉冲是指以脉冲方式工作的激光器发出的一个光脉冲,比如,手电筒如果保持开关打开,... 激光是20世纪的重大发明之一,被誉为“最快的刀”“最准的尺”与“最亮的光”。那么超快激光又是什么呢?要理解超快激光,必须得知道什么是激光脉冲。激光脉冲是指以脉冲方式工作的激光器发出的一个光脉冲,比如,手电筒如果保持开关打开,手电筒就是连续工作,如果打开开关立刻关闭,就相当于发出了一个光脉冲。激光脉冲可以做到非常短,有纳秒、皮秒、飞秒甚至阿秒量级,皮秒量级是指在1 s之内就可以发出一万亿个超短脉冲。 展开更多

关键词 激光脉冲 超快激光 脉冲方式 超短脉冲 窄脉宽 激光器 纳秒 皮秒

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