光参量振荡器

摘要： 为实现高效率、高功率中波红外激光输出,研制基于MgO:PPLN晶体的中波红外光参量振荡器(OPO),泵浦源为基于主振荡功率放大(MOPA)结构的线偏振掺Yb光纤激光器(YDFL)。实验结果表明:YDFL可实现最高79.1 W的1064.1 nm脉冲线偏振激光输出;在YDFL泵浦下,通过优化输出镜曲率半径和泵浦光束腰直径,该OPO实现最高9.15 W的3.754μm脉冲激光输出,光光转换效率为11.57%,重复频率为300 kHz,脉冲宽度约为110 ns。

摘要： 高重频中红外激光器在光电对抗及其它领域具有重要的应用价值,其输出的激光波长覆盖了3μm～5μm,主要包括直接抽运式高重频中红外固体激光器、高重频中红外光纤激光器和高重频中红外光学参量振荡器3种类型.介绍了产生高重频中红外激光的主要技术方案,并讨论了上述3种类型激光器的相关进展状况.最后,对各种技术所存在的问题和未来的发展方向进行了分析与展望.

摘要： 采用放大1064?nm掺镱光纤激光器作为泵浦源,实现了中红外3.8?μm?MgO:PPLN光参量振荡(OPO)激光输出.在泵浦源中,采用分布式反馈激光器(DFB)作为种子源来实现光纤激光窄线宽的调制,实现线宽2.5?nm到0.1?nm的压缩,最大平均输出功率可达40?W.进一步对不同泵浦线宽条件下中红外3.8?μm?MgO:PPLN?OPO激光进行研究,最终在泵浦功率为18.1?W、线宽为0.1?nm、重频为1?MHz、脉宽为2?ns时,获得了最高平均输出功率为2.06?W的3822.5?nm激光输出,光-光转换效率为11.38％,光束质量为M2=2.34,提高了窄线宽泵浦对中红外MgO:PPLN?OPO激光输出效率.

摘要： 为满足中红外激光的工程应用需求,研制了基于MgO: PPLN晶体的小型化高光束质量中红外光参量振荡器(MgO: PPLN-OPO).泵浦源采用声光调Q Nd: YVO4激光器,通过泵浦MgO:PPLN晶体,获得了高效率、高峰值功率中红外激光输出,在MgO: PPLN-OPO谐振腔中加入光阑,有效提高了中红外激光光束质量,整个激光器采用热电制冷与风冷相结合的散热方式,实现了激光器的小型化.实验结果表明:采用无水冷的声光调Q Nd: YVO4激光器能够实现最高9.3 W的1.064 μm脉冲激光输出,光光转换效率为27.2％,峰值功率可达～27.5 kW;在Nd: VWO4激光器泵浦下,MgO: PPLN-OPO实现了3.765 μm脉冲激光输出,在谐振腔中加入光阑后,MgO: PPLN-OPO的最高输出功率由1.20 W略降至1.08 W,但光束质量有明显提高,Mx2和My2因子分别从1.89和1.98优化至1.20和1.29,中红外激光脉冲宽度为8.4 ns,峰值功率达到～4.3 kW.

摘要： 本文利用有籽晶的HPVGF法生长了尺寸为∅54 mm×25 mm的高质量CdSe单晶,晶体为纤锌矿结构,(002)和(110)面的XRD摇摆曲线半高宽分别为54.4″和45.6″。使用红外显微镜和扫描电镜-能谱分析仪对晶体内部的夹杂相进行测试,表明晶体内部存在小尺寸富Se夹杂相。CdSe晶片在2.5~20μm范围内的透过率高于68%,平均吸收系数为0.037 cm^-1。制备出尺寸为10 mm×12 mm×50 mm且满足第Ⅱ类相位匹配条件的CdSe晶柱,在重频1 kHz,波长2.09μm的Ho∶YAG调Q泵浦源激励下,实现了中心波长为11.47μm,线宽为33.2 nm的激光输出,最大输出功率为389 mW。

摘要： 波长在3～5μm波段的中红外激光由于处于大气窗口波段,同时又是众多原子及分子的吸收峰,因此在光谱学、医学、通信、遥感、环境监测及红外对抗领域有着广泛而重要的应用前景.目前,固体激光器实现中红外激光输出的途径按照工作介质划分主要包括以Fe:ZnSe晶体为代表的过渡金属掺杂硫族化合物激光器、以MgO:PPLN晶体为代表的光参量振荡器,及以ZGP晶体为代表的光参量放大器3种类型.本文分别介绍它们的技术路线及近年来的最新研究进展,讨论了高能高功率中红外固体激光器的关键技术问题,并对其发展趋势进行了展望.

摘要： 采用1064 nm双频连续激光泵浦基于周期极化铌酸锂晶体的单谐振光参量振荡器实现了双频中红外激光输出,通过调节晶体的温度和极化周期,实现了输出波长在3～3.8 μm范围可调谐.双频中红外激光的拍频与泵浦光拍频相同,调谐范围为125～175 MHz.在泵浦光功率为6.9W,晶体极化周期30μm,晶体温度75°C时实现了1.25W的双频中红外激光输出,泵浦光-闲频光的最高转换效率为18.2％.通过调节双频激光的功率比,可以改变输出中红外双频激光的调制深度.

摘要： 报道了一种基于工程应用的3.705 μm紧凑型高稳定性光参量振荡器.采用半导体制冷、强制气体对流冷却和热管导热技术相结合的方式,对主振荡功率放大结构的掺Yb光纤泵浦模块泵浦过程中产生的废热进行有效管理,再将经过耦合后的泵浦光注入到使用温控炉精确控温的PPMgLN晶体,在重复频率为55.56 kHz时,获得了功率不稳定度优于1.5％的1.78 W,脉冲宽度120 ns,峰值波长3.705 μm的线偏中红外激光输出,光光转换效率为12.6％.

摘要： 8～12μm波段是大气的一个窗口,被定义为长波红外波段.该波段激光对雾、烟尘等具有较强的穿透力,在激光光电对抗、激光遥感、医疗、环境监测及光通讯领域具有重要的应用前景.本文调研了常用的8～12μm非线性频率变换晶体,以及基于非线性频率变换晶体的远红外光参量振荡器的研究进展,对国内外能实现8～12μm波段激光输出的非线性晶体及激光系统进行了系统地归纳和总结,通过分析比较得出在8～12μm波段获得的最大输出能量为毫焦量级,最大功率为瓦量级.国内该技术与国外有着不小的差距,主要受制于高重频、高功率脉冲1～3μm泵浦源技术不成熟及高性能非线性晶体材料研制基础薄弱,我国在长波远红外固体激光器领域研究进展缓慢,因此研制大尺寸、高质量远红外激光晶体及输出波长更长的远红外高功率激光器已经成为激光器未来发展方向之一.

摘要： 文章就一种线偏振脉冲激光器泵浦的基于准周期性畴极化反转氧化镁掺杂铌酸锂晶体(Quasi-PPMgLN)的级联光参量振荡器(OPO)进行了综述。介绍了该系统的原理及实验设计，在最佳匹配温度下，通过调节半波片改变不同的泵浦功率，获得了基于Quasi-PPMgLN晶体的级联OPO的功率转换曲线，并与同一晶体上的PPMgLN通道进行了对比，实验结果表明，在更高的泵浦条件下使用Quasi-PPMgLN晶体可以获得更高的转换效率和更高的中波红外激光输出。

摘要： 采用脉冲电场畴反转技术自行制备了长40mm、厚1mm、周期为28.6;μm的钽酸锂超晶格(PPLT)晶片。利用工作波长在1.064μm的Nd：YAG激光器作为泵浦源，未镀膜的PPLT晶体作为非线性工作介质，实现了一台输出信号光波长在1.48μm、闲频光波长在3.8μm的光参量振荡器。在泵浦功率为20W，调Q频率为5.1KHz时得到3W的信号光功率输出，中红外光功率大于1W，波长调谐范围超过200nm。

摘要： 介绍了光参量振荡器在红外对抗技术中的应用背景和意义,同时对激光红外对抗的一些基本原理进行了讨论,给出了干扰激光能量的具体分析.用所研制的中红外LiNbO3-OPO,分别通过改变其输出波长和工作频率,对红外热像仪进行了干扰原理性实验.当干扰激光波长为3.8μm、重频20Hz时,成功使热像仪解除锁定.最后,对实验结果进行了分析和讨论.

摘要： 简要介绍了中红外波段(3～5μm)激光的应用背景以及目前该领域的相关研究工作情况.报道了一种基于高品质周期畴极化反转掺镁铌酸锂晶体(PPMgLN)的高效可调谐中红外固体激光器-光参量振荡器的研制情况.该PPMgLN晶体采用高压电脉冲触发技术制作,其中氧化镁掺杂浓度为6％.光参量振荡器采用双向单共振结构,所采用的高品质PPMgLN晶体长度40mm、厚度1mm,采用的泵浦源为工作波长在1.064μm、线偏振的声光调Q的掺钕钒酸钇激光器.在输入泵浦功率为10.6W时,光参量振荡器输出功率为4.8W,信号光的调谐范围为1.4～1.8μm,闲散光的调谐范围为2.7～4.4μm,光光转换效率大于44％.由于该类激光器的极高转换效率和方便灵活的调谐能力,非常适合于作为中红外波段的激光光源,用于各类光电对抗、激光探空雷达、大气激光雷达等系统.

摘要： 阐述了3～4μmKTA光参量振荡器(OPO)研究的背景和意义,对目前国内外研究现状和发展趋势进行了分析.对KTA-OPO的相位匹配方式、温度调谐特性以及腔形进行了理论计算分析.同时对KTA-OPO参量设计中应考虑的一些问题如KTA晶体的最佳长度,抽运功率的影响,OPO腔镜的镀膜,OPO谐振腔的结构和腔长、抽运源和OPO之间的模式匹配等进行了讨论.所设计的3～4μmKTA-OPO,其重复频率为1～40Hz,脉宽＜20ns,单脉冲能量＞30mJ.

摘要： 文中讨论了中红外激光器中光参量振荡器(OPO)所用光学薄膜的设计和制备方法.针对激光晶体,如Tm:YAG和非线性晶体、ZnGeP2以及各种不同性能的耦合镜片,设计了多种薄膜类型,其中包括减反射、部分透过和截止滤光膜.根据软件优化结果,总结了超声波处理和离子束辅助等方法多次实际镀制的经验,同时简要介绍了膜层应用情况和所用设备,相关技术应用在中红外固体激光器中已取得了良好的使用效果.

摘要： 文章介绍了一种3～5μm中红外固体激光器所用光学薄膜的制备过程,重点说明如何进行膜系设计、工艺实验等,研究的目的是最终使中红外激光器光参量振荡器中输入镜和输出镜的指标达到用户要求.

摘要： 本文针对有雾远程测距需求,分析了铒玻璃激光测距技术、受激拉曼频移Nd:YAG激光测距技术和光参量振荡器(OPO)激光测距技术的应用现状和主要问题,以及CO2激光测距技术的应用现状和气象适应能力,分析了有雾远程激光测距的可行性。

摘要： 本文将介绍在室温下用高压电场法制作均匀大尺寸的PPLN的原理和方法。该方法使用合适的电压和反转时间成功地反转了LiNbO3的周期性反转电畴。将反转电压和反转时间控制在合适的范围内可保持反转电畴的稳定，从而形成均匀的，占空比接近1:1 的反转电畴。在实验中，使用该方法已成功地制备了厚度为0.5mm、直径为76mm、周期为27.8 -31.6μm 、占空比为1:1 的PPLN。该PPLN在波长为1.064μm的红外激光作为泵浦光时可用于输出波长为1.6 -2.8μm和3.1 -4.5μm的光参量振荡器。

摘要： 利用二极管泵浦的电光调Q Nd：YAG激光器输出的1064 nm激光抽运非临界相位匹配(NCPM)的KTA晶体(5 mm×5 mm×25 mm，θ=90°，Φ=0°)，采用单谐振外部谐振腔，同时获得了3.467μm和1.535 μm的参量光输出。当泵浦激光的脉宽为13ns、重复频率为100Hz、平均功率为0.6W时，获得了脉宽6ns、平均功率84mW的3.467μm输出和平均功率98.mW的1.535μm输出，1，064 nm泵浦激光到中红外激光的转换效率高达14％，输出光斑近TEM00模分布。同时对实验过程中观察到的红光和绿光进行了理论分析，给出了其相位匹配曲线。

摘要： 一种高功率9.7μm的光学参量振荡器及包含该光学参量振荡器的激光系统，属于红外激光技术领域。本发明所述的光学参量振荡器包括U型谐振腔、ZnGeP

摘要： 一种高功率9.7μm的光学参量振荡器及包含该光学参量振荡器的激光系统，属于红外激光技术领域。本发明所述的光学参量振荡器包括U型谐振腔、ZnGeP

摘要： 本发明公开了一种反射注入泵浦光的宽带双振荡参量振荡器，属于光参量振荡器领域，包括谐振腔、非线性晶体和介质镜；介质镜的第一平面对泵浦光增反且对信号光增透，其第二平面对信号光增透；工作状态下介质镜位于信号光在谐振腔除聚焦腔外传播方向的任意位置，泵浦光的入射方向位于介质镜第一平面侧，信号光的入射方向位于介质镜第二平面侧，泵浦光与信号光的出射方向重合；非线性晶体位于谐振腔的聚焦腔中；非线性晶体用于对信号光参量放大；介质镜用于将泵浦光反射后，使泵浦光与信号光的出射方向重合。本发明双振荡光参量振荡器腔内并没有宽带的高反膜引入的色散，因此克服了因高反膜的色散而限制信号光宽带的问题。

摘要： 本公开公开了一种基于Er:YAG中红外光参量振荡器光控波长选择泵浦源，所述基于Er:YAG中红外光参量振荡器光控波长选择泵浦源包括：抽运源、聚焦耦合系统、45°分光反射镜、Er:YAG晶体棒、偏振片、全反镜和输出镜，其中：所述抽运源、聚焦耦合系统、45°分光反射镜、Er:YAG晶体棒、偏振片和全反镜依次从左至右放置；所述输出镜与所述45°分光反射镜的位置相对应，使得所述45°分光反射镜能够将入射光反射至所述输出镜输出；所述全反镜、偏振片、Er:YAG晶体棒、45°分光反射镜和输出镜构成1645nm激光谐振腔，且沿着所述激光器光路方向依次顺序排列；所述45°分光反射镜、Er:YAG晶体棒、偏振片、全反镜、输出镜及输入的控制光构成1617nm激光输出谐振腔。

摘要： 本发明涉及激光器技术领域，公开了一种波长转换方法，所述方法使用一定波长的激光泵浦砷酸钛氧钾KTA晶体得到波长大于3.7μm的激光，其中，KTA晶体采用XZ折射率主轴平面内处于KTA晶体的相位匹配曲线的边缘位置的相位匹配角。本发明还提供了利用该方法实现的光参量振荡器和光参量放大器。本发明利用1.064μm左右的激光直接泵浦KTA晶体得到大于3.7μm波长的激光，由于没有经过中间波长激光的光参量转换，所以实现过程简单。KTA晶体相比其它晶体(如ZGP、PPLN)有更高的损伤阈值，因此更利于高能量密度输出。而且，由于KTA晶体生产工艺相对成熟，价格也较其它晶体(如ZGP、PPLN等)更低廉，所以降低了实现成本。

摘要： 本发明公开了一种反射注入泵浦光的宽带双振荡参量振荡器，属于光参量振荡器领域，包括谐振腔、非线性晶体和介质镜；介质镜的第一平面对泵浦光增反且对信号光增透，其第二平面对信号光增透；工作状态下介质镜位于信号光在谐振腔除聚焦腔外传播方向的任意位置，泵浦光的入射方向位于介质镜第一平面侧，信号光的入射方向位于介质镜第二平面侧，泵浦光与信号光的出射方向重合；非线性晶体位于谐振腔的聚焦腔中；非线性晶体用于对信号光参量放大；介质镜用于将泵浦光反射后，使泵浦光与信号光的出射方向重合。本发明双振荡光参量振荡器腔内并没有宽带的高反膜引入的色散，因此克服了因高反膜的色散而限制信号光宽带的问题。

摘要： 本发明公开了一种全光器件集成的高效率环形腔光参量振荡器及制作方法，包括基频光源，还包括基频光耦合输入镜、信号光全反射棱镜、信号光部分反射棱镜、信号光耦合输出镜和非线性光参量晶体。本发明通过基频光耦合输入镜、信号光全反射棱镜、信号光部分反射棱镜、信号光耦合输出镜和非线性光参量晶体的键合，结合光路反射膜的设置从而形成了双程吸收的KTP晶体，从而有效增加了光参量转换的光学长度，可使基频光能量在腔内得到充分的吸收转化，同时可根据基频光初始能量大小和S9面输出的残余基频能量来选择不同尺寸的KTP晶体进行键合集成，使环形腔达到最高的OPO转化效率。

摘要： 本公开公开了一种基于Er:YAG中红外光参量振荡器光控波长选择泵浦源，所述基于Er:YAG中红外光参量振荡器光控波长选择泵浦源包括：抽运源、聚焦耦合系统、45°分光反射镜、Er:YAG晶体棒、偏振片、全反镜和输出镜，其中：所述抽运源、聚焦耦合系统、45°分光反射镜、Er:YAG晶体棒、偏振片和全反镜依次从左至右放置；所述输出镜与所述45°分光反射镜的位置相对应，使得所述45°分光反射镜能够将入射光反射至所述输出镜输出；所述全反镜、偏振片、Er:YAG晶体棒、45°分光反射镜和输出镜构成1645nm激光谐振腔，且沿着所述激光器光路方向依次顺序排列；所述45°分光反射镜、Er:YAG晶体棒、偏振片、全反镜、输出镜及输入的控制光构成1617nm激光输出谐振腔。

摘要： 本发明提供了一种基于全光纤激光器泵浦的中红外光参量振荡器。激光二极管其尾端的光纤通过光纤熔接机与泵浦合束器进行连接；泵浦合束器输出端与第一增益光纤相连接；第一增益光纤，第一反射型光纤布拉格光栅，第一聚焦透镜，第一平面反射镜，第二聚焦透镜，非线性晶体依次排布；三维调整架，作用是调节放置于其上的非线性晶体的空间位置，使得聚焦后的光束准确打入非线性晶体内。第二反射型光纤布拉格光栅，第三反射型光纤布拉格光栅，第二增益光纤，第四反射型光纤布拉格光栅依次相连；第四反射型光纤布拉格光栅连接泵浦合束器。本发明解决传统全固态激光器体积庞大、结构复杂的问题，实现结构紧凑、高稳定性及高转换效率的中红外光参量振荡器。

摘要： 本实用新型公开了一种全光器件集成的高效率环形腔光参量振荡器，包括基频光源，还包括基频光耦合输入镜、信号光全反射棱镜、信号光部分反射棱镜、信号光耦合输出镜和非线性光参量晶体。本实用新型通过基频光耦合输入镜、信号光全反射棱镜、信号光部分反射棱镜、信号光耦合输出镜和非线性光参量晶体的键合，结合光路反射膜的设置从而形成了双程吸收的KTP晶体，从而有效增加了光参量转换的光学长度，可使基频光能量在腔内得到充分的吸收转化，同时可根据基频光初始能量大小和S9面输出的残余基频能量来选择不同尺寸的KTP晶体进行键合集成，使环形腔达到最高的OPO转化效率。