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双光子吸收碱金属蒸气激光器研究进展 被引量:3
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作者 俞航航 陈飞 +5 位作者 李耀彪 何洋 潘其坤 谢冀江 于德洋 卢启鹏 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期38-47,共10页
蓝紫激光和中红外激光在基础研究和国防工程中有重要的应用前景。单光子吸收的碱金属蒸气激光器具有量子效率高、受激发射截面大和热管理性能好等优点,近些年来已成为激光领域中研究热点之一,目前已实现k W量级的输出。双光子吸收的碱... 蓝紫激光和中红外激光在基础研究和国防工程中有重要的应用前景。单光子吸收的碱金属蒸气激光器具有量子效率高、受激发射截面大和热管理性能好等优点,近些年来已成为激光领域中研究热点之一,目前已实现k W量级的输出。双光子吸收的碱金属蒸气激光器可实现蓝紫激光和中红外激光级联输出的特性,也引起越来越多的关注。本文从碱金属原子密度、泵浦光功率、偏振和频率失调量以及调控激光等几种影响因素出发,综述了双光子吸收碱金属蒸气激光的研究进展,在此基础上分析了影响激光输出特性的原因,最后对双光子吸收碱金属蒸气激光器的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 碱金属蒸气激光器 双光子吸收 红外激光 蓝紫激光
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高强度泵浦碱金属蒸气激光器的光参量振荡器
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作者 李礼航 李文煜 +2 位作者 王红岩 杨子宁 许晓军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期27-30,共4页
以电光调Q的Nd:YAG激光器为泵浦源,以磷酸氧钛钾(KTP)为非线性晶体,搭建了调谐范围为750~800nm的光参量振荡器。信号光在中心波长780.2nm处获得单脉冲能量113mJ、脉宽15.43ns、光斑直径5.5mm的输出。用光栅单色仪测量信号光光谱宽度(FW... 以电光调Q的Nd:YAG激光器为泵浦源,以磷酸氧钛钾(KTP)为非线性晶体,搭建了调谐范围为750~800nm的光参量振荡器。信号光在中心波长780.2nm处获得单脉冲能量113mJ、脉宽15.43ns、光斑直径5.5mm的输出。用光栅单色仪测量信号光光谱宽度(FWHM)为0.38nm。信号光通过120℃的铷蒸气池,观察到清晰的荧光轨迹。证明信号光能有效泵浦铷蒸气,可为铷激光器提供峰值功率7 MW的高强度脉冲泵浦源,进而研究铷激光器在高强度泵浦条件下的动力学过程和基础物理机制。 展开更多
关键词 光参量振荡器 磷酸氧钛钾晶体 碱金属蒸气激光器 高强度泵浦
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流道结构对半导体泵浦流动铷蒸气激光器特性影响
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作者 潘丽 何洋 +3 位作者 马利国 季艳慧 刘金岱 陈飞 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期617-629,共13页
为研究气体流道结构对半导体泵浦流动碱金属蒸气激光器(FDPAL)输出性能的影响,本文结合FDPAL中气体传热、流体力学和激光动力学过程建立了FDPAL理论模型,以侧面泵浦Rb蒸气FDPAL(Rb-FDPAL)为仿真对象,分析气体流动方向、流道横截面积和... 为研究气体流道结构对半导体泵浦流动碱金属蒸气激光器(FDPAL)输出性能的影响,本文结合FDPAL中气体传热、流体力学和激光动力学过程建立了FDPAL理论模型,以侧面泵浦Rb蒸气FDPAL(Rb-FDPAL)为仿真对象,分析气体流动方向、流道横截面积和流道形状等对Rb-FDPAL输出性能的影响。结果表明,采用横流方式,通过提高流道横截面积并将气体流道与蒸气池连接部位设置为砌体结构时,蒸气内涡流得到有效抑制,气体流速增加,蒸气池内热效应更小,Rb-FDPAL的激光输出功率和斜率效率更高,仿真结果与实验相符。 展开更多
关键词 高功率激光器 气体激光器 碱金属蒸气激光器 气体流动
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准分子宽带泵浦碱金属激光器实现铷激光输出 被引量:3
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作者 岳德胜 李礼航 +3 位作者 李文煜 王红岩 杨子宁 许晓军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-2,共2页
采用自主搭建的光学参量振荡器作为泵浦源:脉宽15ns,脉冲能量10mJ,中心波长756.3nm,谱宽0.5nm;增益介质为Rb-Ar混合气体,封装于长75mm的吸收池内,常温下Ar的含量为67kPa,开展了出光实验。在温度为136℃时,实现了780nm铷激光输出。
关键词 碱金属蒸气激光器 准分子 Rb激光 宽带泵浦
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半导体泵浦铷蒸气激光器国内首次出光 被引量:22
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作者 杨子宁 王红岩 +4 位作者 华卫红 陆启生 肖楠 许晓军 陈金宝 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2273-2274,共2页
采用体光栅对商用线阵半导体激光器进行线宽压缩,得到线宽0.1nm、中心波长780.2nm、最高连续输出功率80W的泵浦激光输出。为了降低热效应,通过外加斩波器将泵浦光转化为脉冲模式,脉宽440μs,占空比为1∶5。采用长度为5mm的铷金属饱和蒸... 采用体光栅对商用线阵半导体激光器进行线宽压缩,得到线宽0.1nm、中心波长780.2nm、最高连续输出功率80W的泵浦激光输出。为了降低热效应,通过外加斩波器将泵浦光转化为脉冲模式,脉宽440μs,占空比为1∶5。采用长度为5mm的铷金属饱和蒸气作为增益介质,并在常温下充入33kPa乙烷和47kPa氦气,进行了出光实验。在泵浦峰值功率35.4W,铷吸收池温度120℃时,得到峰值功率600mW的795nm铷激光输出,斜率效率为1.7%。 展开更多
关键词 碱金属蒸气激光器 激光 半导体泵浦 体光栅
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LD端面泵浦铯蒸气激光器的模式匹配 被引量:3
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作者 谢冀江 徐艳 +6 位作者 陈飞 杨贵龙 李殿军 王春锐 张阔 郑长彬 高飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2755-2760,共6页
以光纤耦合半导体激光器作为泵浦源,5mm长的铯蒸气池作为激光增益介质,开展了端面泵浦铯蒸气激光器的模式匹配实验研究。分析了泵浦光聚焦光斑半径和聚焦位置对铯激光输出性能的影响。以激光器的工作斜效率和光光效率为指标对各模式匹... 以光纤耦合半导体激光器作为泵浦源,5mm长的铯蒸气池作为激光增益介质,开展了端面泵浦铯蒸气激光器的模式匹配实验研究。分析了泵浦光聚焦光斑半径和聚焦位置对铯激光输出性能的影响。以激光器的工作斜效率和光光效率为指标对各模式匹配参数进行了优化,同时对激光器的阈值泵浦功率进行了研究。结果表明:在一定的激光振荡模束腰下,存在最佳的泵浦光聚焦光斑半径使斜效率最大。此外,聚焦位置在蒸气池中央时有利于提高斜效率和光光效率。对阈值泵浦功率的研究显示,阈值泵浦功率随泵浦光聚焦光斑半径的减小而减小,而且当泵浦光聚焦于蒸气池前端时有利于降低阈值泵浦功率。基于以上研究,获得了一组最佳模式匹配参数,即泵浦光聚焦光斑半径为333μm,激光振荡模束腰为167μm,泵浦光聚焦位置位于蒸气池中央。 展开更多
关键词 半导体泵浦碱金属蒸气激光器 蒸气 端面泵浦 模式匹配
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半导体泵浦铷蒸气激光器出光实验 被引量:2
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作者 徐程 谭荣清 +1 位作者 李志永 李琳 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1657-1660,共4页
针对中心波长780nm的商用连续波半导体激光器,使用斩波器将连续激光变为脉冲输出形式,用2400line/mm的平面全息光栅搭建Littrow外腔将线宽压窄至0.2nm以下。采用透镜组对线宽压窄后的半导体激光进行光束整形,半导体激光经线宽压窄和光... 针对中心波长780nm的商用连续波半导体激光器,使用斩波器将连续激光变为脉冲输出形式,用2400line/mm的平面全息光栅搭建Littrow外腔将线宽压窄至0.2nm以下。采用透镜组对线宽压窄后的半导体激光进行光束整形,半导体激光经线宽压窄和光束整形后,经透镜聚焦进长约8mm的铷蒸气泡进行半导体泵浦碱金属激光实验。首次出光得到17.5mW的基模线偏振铷激光;在最新的改进实验中,半导体泵浦铷激光输出功率已达到2.8W。 展开更多
关键词 半导体泵浦碱金属蒸气激光器 激光 线偏振 线宽压窄
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Talbot外腔压窄线阵大功率半导体激光器输出谱宽 被引量:2
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作者 李元栋 胡猛 吴习文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2561-2564,共4页
线阵半导体激光器(LDA)内部发光元周期排列,基于Talbot效应,改进传统Littrow外腔窄线宽系统,在Littrow外腔中置入反射率为20%平平镜构成Talbot外腔以进一步窄化激光器输出谱宽,并将外腔窄线宽输出通过铷池进行吸收实验。实验结果表明:... 线阵半导体激光器(LDA)内部发光元周期排列,基于Talbot效应,改进传统Littrow外腔窄线宽系统,在Littrow外腔中置入反射率为20%平平镜构成Talbot外腔以进一步窄化激光器输出谱宽,并将外腔窄线宽输出通过铷池进行吸收实验。实验结果表明:铷池对Tablot外腔输出吸收系数比Littrow外腔吸收系数相对提高42.9%,说明Talbot外腔能有效提高外腔输出谱宽的均匀性,提高半导体激光器泵浦效率。 展开更多
关键词 碱金属蒸气激光器 线阵半导体激光器 TALBOT效应 窄线宽
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半导体泵浦铯蒸气实现激光输出 被引量:11
9
作者 李志永 谭荣清 +1 位作者 黄伟 徐程 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期3-4,共2页
采用线宽0.26nm的Littrow外腔巴条半导体激光器泵浦增益长度8mm缓冲气体为80kPa甲烷的铯(Cs)蒸气室,在Cs蒸气室温度120℃时,我们获得了394mW的894.6nm线偏振Cs蒸气激光,光光效率7.4%,斜率效率11.2%,阈值功率为1.72W。
关键词 半导体泵浦碱金属蒸气激光器 Cs蒸气激光器 Littrow外腔
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半导体泵浦铷蒸气激光实现线偏振基模输出 被引量:8
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作者 徐程 谭荣清 +1 位作者 李志永 李琳 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2269-2270,共2页
采用2400l/mm的平面光栅搭建Littrow外腔压窄半导体激光器输出激光线宽,获得中心波长可调的线宽0.16nm的半导体激光作为铷蒸气激光的泵浦源。实验中,使用斩波器将泵浦光变为脉宽1ms,重复频率100Hz的重复脉冲形式,聚焦进长度为8mm的铷蒸... 采用2400l/mm的平面光栅搭建Littrow外腔压窄半导体激光器输出激光线宽,获得中心波长可调的线宽0.16nm的半导体激光作为铷蒸气激光的泵浦源。实验中,使用斩波器将泵浦光变为脉宽1ms,重复频率100Hz的重复脉冲形式,聚焦进长度为8mm的铷蒸气泡,泡内充入79kPa甲烷作为缓冲气体。进入铷蒸气泡的泵浦光峰值功率为1.84W时,控制铷泡温度在125℃,获得了峰值功率17.5mW的基模线偏振铷激光输出。 展开更多
关键词 半导体泵浦碱金属蒸气激光器 蒸气激光器 Littrow外腔
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碱蒸气激光半导体泵浦源谱宽压窄 被引量:3
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作者 李元栋 王红岩 +2 位作者 杨子宁 华卫红 于金标 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2301-2304,共4页
笑脸效应严重制约大功率半导体激光器输出谱宽压窄。为避免笑脸效应,以中心波长780nm单宽面源大功率半导体激光器为研究对象,利用利特曼外腔结构,优化外腔参数,在激光器自由运转19W时,获得11.5W、外腔效率达61%的窄线宽输出。将窄线宽... 笑脸效应严重制约大功率半导体激光器输出谱宽压窄。为避免笑脸效应,以中心波长780nm单宽面源大功率半导体激光器为研究对象,利用利特曼外腔结构,优化外腔参数,在激光器自由运转19W时,获得11.5W、外腔效率达61%的窄线宽输出。将窄线宽输出激光通过长25cm,80kPa乙烷、110℃的铷池,96.7%的泵浦光被吸收,通过与理论模型对比,推断半导体激光器的输出谱宽为15GHz(0.03nm)。 展开更多
关键词 碱金属蒸气激光器 大功率半导体激光器 利特曼外腔 谱宽压窄
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具有三级放大结构的铷蒸气激光系统的优化设计
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作者 蒋志刚 王浟 +8 位作者 蔡和 高明 韩聚洪 安国斐 张伟 薛亮平 王顺艳 王宏元 周杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期85-91,共7页
由于半导体激光泵浦碱金属蒸气激光器(DPAL)的饱和增益较大,因此采用主振荡功率放大器(MOPA)结构对其进行定标放大是实现其高功率化的理想选择。基于端面泵浦DPAL-MOPA系统的微观动力学理论模型设计了铷蒸气DPAL的三级放大系统。另外,... 由于半导体激光泵浦碱金属蒸气激光器(DPAL)的饱和增益较大,因此采用主振荡功率放大器(MOPA)结构对其进行定标放大是实现其高功率化的理想选择。基于端面泵浦DPAL-MOPA系统的微观动力学理论模型设计了铷蒸气DPAL的三级放大系统。另外,分别对长度为3、5、7 cm的三种密闭蒸气池在不同温度条件下的增益特性做了详细的计算与分析,最终确定预放大级的密闭蒸气池长度为3 cm,一级主放大级的为5 cm,二级主放大级的为7 cm。基于这种三级MOPA结构可把功率为50 m W的铷蒸气DPAL种子光放大至1 000 W量级。同时,也评估了采用此设计方案时,整个MOPA系统所产生的自发辐射功率和热功率。该研究对将来实现高功率DPAL提供了设计思路和理论依据。 展开更多
关键词 气体激光器 端面泵浦 碱金属蒸气激光器 MOPA 密闭蒸气池长度 工作温度
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二极管泵浦高能激光研究进展和展望 被引量:5
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作者 尚建力 王君涛 +14 位作者 彭万敬 刘航 汪丹 马毅 付博 于益 冯昱骏 张黎 阮旭 靳全伟 易家玉 叶先林 孙殷宏 王伟平 高清松 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期96-114,共19页
高能激光广泛应用于材料加工、科学研究、空间碎片清除、军事应用等领域。二极管泵浦高能激光具有结构紧凑,系统简单、全电驱无限弹仓的特点,近年来,各类二极管泵浦高能激光围绕着同时实现高功率、高效率、高光束质量这一总目标发展迅... 高能激光广泛应用于材料加工、科学研究、空间碎片清除、军事应用等领域。二极管泵浦高能激光具有结构紧凑,系统简单、全电驱无限弹仓的特点,近年来,各类二极管泵浦高能激光围绕着同时实现高功率、高效率、高光束质量这一总目标发展迅速。详细综述了国内外高平均功率块状固体激光、高功率可见光波段激光、高峰值功率激光、高功率光纤激光、碱金属蒸气激光等二极管泵浦高能激光的研究进展,并对其发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 二极管泵浦高能激光 高平均功率块状固体激光器 高平均功率光纤激光器 碱金属蒸气激光器 高功率绿光激光器 高峰值功率脉冲激光器
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