中红外激光

摘要： 3~5μm波段中红外激光在遥感、通讯、气体检测、医疗等领域有着广泛的应用前景。直接激射固体激光器具有原理简单、结构轻巧等优势,是3~5μm波段中红外激光产生的重要手段。目前,这类激光器按照增益介质分类可划分为基于Er^(3+)、Ho^(3+)、Dy^(3+)、Pr^(3+)等稀土离子掺杂的固体激光器以及以Fe∶ZnSe为代表的过渡金属离子掺杂的固体激光器。本文分别介绍这两类直接激射固体激光器近些年来的研究进展,并对它们的技术路线以及发展前景进行总结。

摘要： 近/中红外激光和超连续光源在红外光电对抗、生物医疗、遥测感知和激光探测及测距(LIDAR)等领域具有十分重要的应用价值。近年来,基于软玻璃光纤来产生和传输高亮度近/中红外(特别是2~5μm)激光方面的研究取得了显著进展。在中红外软玻璃基质中,具有相对较低声子能的碲酸盐玻璃对于设计近红外和中红外激光器和放大器、高功率中红外激光传输和传感应用无源光纤具有特别的吸引力。本文重点总结了低损耗碲酸盐玻璃的关键制备技术,并综述了碲酸盐玻璃及光纤在稀土掺杂中红外发光方面的研究进展,最后对碲酸盐玻璃及光纤应用存在的问题和发展趋势进行了总结和展望。

摘要： 为提升自光参量振荡器的输出能量,设计了基于双端泵浦复合谐振腔结构的被动调Q自光参量振荡器。开展不同Cr^(4+):YAG晶体初始透过率实验,实验结果证实,提高Cr^(4+):YAG晶体初始透过率能够增加被动调Q重频、脉冲能量与峰值功率。当Cr^(4+):YAG晶体初始透过率为92%时,自光参量振荡器获得3.8μm脉冲中红外激光输出,其重频、脉冲能量、峰值功率分别为32.2 kHz,16.1μJ和3.64 kW。

摘要： 为对比新型非线性晶体BaGa_(4)Se_(7)(简称BGSe)和成熟商用非线性晶体KTiOAsO_(4)(简称KTA)所输出的中红外激光性能,使用1.06μm激光泵浦BGSe(56.3°,0°,type-Ⅰ)和KTA(90°,0°,type-Ⅱ-A)输出3.5μm激光。在泵浦光波长为1064 nm、脉宽为13 ns、光斑直径为4 mm、光参量振荡腔长为90 mm的条件下,实验测得KTA(L=20 mm)和BGSe(L=15 mm)的泵浦振荡阈值分别为52.6 mJ(理论值为46.11 mJ)和20.6 mJ(理论值为18.32 mJ);BGSe输出波长与温度的变化率Δλ_(2)/ΔT为3.20 nm/°C(理论值为2.49 nm/°C),KTA的Δλ_(2)/ΔT为0.073 nm/°C(理论值为0.077 nm/°C);实验测得BGSe的输出线宽为4.71 nm,KTA为2.45 nm。BGSe和KTA的泵浦阈值和温度调谐在理论和实验上吻合得较好,且结果表明:BGSe在这两个方面优于KTA;但KTA在输出窄线宽方面优于BGSe晶体。实验结果表明,BGSe是一种具有广泛应用前景的中远红外非线性晶体。

摘要： 中红外稀土掺杂连续光纤激光在光声技术、红外制导、医疗手术、塑料加工以及5G通信等领域有着十分广阔的应用前景。然而,制备中红外稀土掺杂连续光纤激光器的光纤基质材料单一,再加上高增益光纤和器件的缺乏,大大限制了大功率单频连续光纤激光器的发展。本文对比了传统的石英光纤、氟化物光纤、硫系光纤和重金属氧化物光纤,最终将碲酸盐光纤作为阐述对象。重点阐述了国内外中红外稀土掺杂碲酸盐连续光纤激光的研究进展,目前2.0μm波段的最高输出功率为8.08 W、最高斜率效率为77%;3.0μm波段的理论模拟结果显示最高输出功率高达5.219 W、最高斜率效率可达40%。

摘要： 通过数值求解含时薛定谔方程方案,理论研究了在有质动力能不变条件下,不同波长超短激光辐照原子产生的高次谐波发射.发现随着驱动激光波长的增加,谐波发射的强度降低且发射谱中出现新的峰值结构.通过谐波发射行为的时间频率分析,电子密度的含时演化以及本征态布居含时分析发现,谐波新的峰值产生根源是电子从激发态电离后返回母体离子产生的谐波发射与从基态电离产生的谐波发射之间的干涉.

摘要： 报道了一种以1.064μm的激光作为泵浦源,基于MgO:PPLN晶体的紧凑、高能量、高效率的近红外与中红外单谐振光参量振荡器。当泵浦光输入能量为22.6 mJ且输出耦合镜对信号光的反射率为90%时,产生高效的近红外1.5μm与中红外3.65μm的最大输出能量分别为2.8 mJ和1.7 mJ,相应的光光转换效率为12.4%和7.5%。通过改变MgO:PPLN晶体的温度,获得信号光与闲频光的连续波长调谐范围分别为1.500~1.560μm和3.346~3.650μm。

摘要： 报道了一种以1.064μm的激光作为泵浦源,基于MgO:PPLN晶体的紧凑、高能量、高效率的近红外与中红外单谐振光参量振荡器.当泵浦光输入能量为22.6 mJ且输出耦合镜对信号光的反射率为90％时,产生高效的近红外1.5μm与中红外3.65μm的最大输出能量分别为2.8 mJ和1.7 mJ,相应的光光转换效率为12.4％和7.5％.通过改变MgO:PPLN晶体的温度,获得信号光与闲频光的连续波长调谐范围分别为1.500～1.560μm和3.346～3.650μm.

摘要： 基于可调谐半导体中红外激光吸收光谱技术与长光程多次反射技术的有机结合,利用乙炔(C2H2)气体位于中红外波段3025.7 nm附近的吸收谱线,实现了nmol/mol级微量C_(2)H_(2)气体的快速实时检测。通过DDS芯片AD9958产生高频正弦波与三角波信号叠加,经恒流电路实现对带间级联激光器的稳定驱动,采用HgCdTe光电检测器接收中红外激光,通过集成锁相放大器提取目标信号。基于White型多次反射与平面反射的组合设计了一款长光程吸收池,测量光程达到19.2 m,进一步降低了C_(2)H_(2)检出限。在实验室对0∼1000 nmol/mol微量C2H2进行了初步测试,结果表明线性误差不超过±1%F.S.,检出限达到0.29 nmol/mol,表明该方法具有测量准确性高、测量不受背景气体交叉干扰和使用方便等优势。

摘要： 中红外激光具有多种优势,可以广泛地用到生物、化学、物理等科学研究领域.通常采用直接激射和非线性频率转换这两种方式产生中红外激光,然而,为了实现中红外宽带超短脉冲的发射,非线性频率下转换是现今的唯一方法.脉冲内差频(IP-DFG)是一种简单的非线性频率转换方法,文中对红外IP-DFG的工作做了详细的回顾,从中红外激光晶体和基于IP-DFG产生具有超宽带的中红外超短脉冲的先进工作两个方面做了综述和评论,分别比较了非线性晶体类型、驱动脉冲源、产生超宽带中红外脉冲的光谱范围、转化效率等,并在最后讨论和阐明了IP-DFG领域面临的机遇和挑战.

摘要： 3～5μm波段激光在民用和军用两方面都具有重要作用.文中简要介绍了产生中红外激光的各种方式,并分析其优缺点,从两个方面综述了中红外激光源的进展情况.首先介绍了半导体量子级联激光器、固体激光器、自由电子激光器、化学激光器、气体激光器等线性光学方法产生中红外激光的进展;然后对基于物质二阶非线性作用产生中红外激光的光学倍频、差频和光参量激光器的进展进行了介绍;最后指出了中红外激光技术的发展方向.

摘要： InSb探测器具有响应速度快、探测光谱宽等特点，常用于微弱功率的中红外辐射测量。在中红外高能激光光束测量中，由于激光功率密度很高，经过高倍数衰减后到达探测器的功率密度为数W／cm2。要实现激光功率测量，需要对探测器机理以及影响探测器暗电阻、光谱响应率、光谱探测率的因素进行分析研究，用于探测器参数的优化设计，同时需要对探测器在强激光辐照下的热效应特性进行分析和研究，并进行补偿方案设计。

摘要： 本发明提供了一种中红外波段激光器外延结构、中红外波段微腔激光器及其制备方法和应用、检测器件，涉及半导体器件技术领域，包括依次设置于衬底上的过滤缓冲层、n型波导层、n型限制层、有源区、p型限制层、p型波导层和p型覆盖层；过滤缓冲层包括InxGa1‑xAsySb1‑y，其中，0

摘要： 本发明提供了一种中红外波段激光器外延结构、中红外波段微腔激光器及其制备方法和应用、检测器件，涉及半导体器件技术领域，包括依次设置于衬底上的过滤缓冲层、n型波导层、n型限制层、有源区、p型限制层、p型波导层和p型覆盖层；过滤缓冲层包括InxGa1‑xAsySb1‑y，其中，0xGa1‑xAsySb1‑y，能够更加灵活的匹配衬底晶格常数和激光器有源区结构，从而降低因为晶格失配所产生的缺陷，使得缺陷被限制在Si和缓冲层界面，不向上继续延伸而降低有源区材料质量，更好地对器件内部光场进行调控。

摘要： 本发明公开了一种高效中红外激光晶体Er,Pr:YSAG及其制备和实现中红外激光输出的方法，本研究采用氧化铝为合成原料克服了含Ga类晶体生长过程中出现的Ga

摘要： 本发明属于激光技术领域，公开了基于多阶金刚石拉曼的中红外激光发生方法和可调谐中红外激光器，所述中红外激光发生方法包括：将可调谐泵浦源输出的泵浦光通过第一聚焦镜进行准直；然后将准直后的所述泵浦光入射至由输入镜、金刚石、输出镜和模式匹配镜构成的金刚石拉曼转换系统，经过多阶级联拉曼散射，实现波长的拓展，产生中红外可调谐拉曼激光；其功率高、转换效率高、光束质量优、输出光连续可调谐。

摘要： 本发明公开了一种基于锥形双包层拉曼增益光纤的中红外全光纤激光振荡器装置及产生中红外激光的方法，多个高功率中红外量子级联激光器的激光输出经过各自的多模尾纤进入光纤合束器作为泵浦，一段具有锥形双包层结构的中红外单模光纤作为拉曼增益介质，一对中红外布拉格光纤光栅刻写于锥形双包层拉曼增益光纤两端构成激光谐振腔，增益光纤输出端熔接有一段光纤结构的包层模剥离器，从而实现中红外近单横模激光输出。本发明采用的锥形双包层拉曼增益光纤可以有效地提高对泵浦光的吸收效率，提高从低亮度泵浦光到高亮度激光输出的转换效率，提高激光输出的光束质量，可以实现中红外4微米以上百瓦级高功率近单模激光输出。

摘要： 本发明公开了一种高效中红外激光晶体Er,Pr:YSAG及其制备和实现中红外激光输出的方法，该方法以对称性高的含钪石榴石晶体材料钇钪铝石榴石单晶为基质，以Er

摘要： 本发明涉及一种中红外固体激光器及获得3μm波段中红外激光的方法，属于全固态固体激光设备技术领域，包括激光器一，所述激光器一包括激光晶体、前腔镜和后腔镜，所述中红外固体激光器还包括激光器二，所述激光器二和激光器一的结构相同，在所述激光器二中，所述激光晶体表面镀有1.15μm和2.9μm激光高透膜，所述后腔镜表面镀有1.15μm激光高透膜和2.1μm激光高反膜，所述激光器一在后腔镜和激光晶体之间设置有激光反射镜，从所述激光器二输出的激光经所述激光反射镜的反射进入激光器一的激光晶体中，本发明运用“双向抽运”的新技术路径，能够实现高效率、高质量的3μm波段中红外激光输出。

摘要： 本发明公开了一种中红外激光的效率提高方法及中红外激光装置，该中红外激光装置包括泵浦源、激光晶体和谐振腔，激光晶体位于谐振腔内，泵浦源发出泵浦光并入射到激光晶体上，激光晶体的能级由低至高至少包括基态、第一激发态和第二激发态，激光晶体受激后发生粒子数反转并产生第一波长激光和第二波长激光，第一波长激光为从第二激发态到第一激发态粒子跃迁产生的中红外激光，第二波长激光为从第一激发态到基态的粒子跃迁产生的激光。本发明通过设计谐振腔结构，可以同时输出中红外激光和中红外激光下能级到基态跃迁所对应的激光，使得中红外激光下能级粒子快速回落到基态，降低了激光晶体下能级的粒子寿命，提高激光效率，并实现双波长激光输出。

摘要： 本发明公开了一种高能量中红外飞秒激光器及其中红外飞秒激光产生方法，该激光器包括依次设置的中红外皮秒脉冲激光光路、中红外激光放大器和脉冲压缩器；其中，中红外激光放大器采用多冲程板条放大结构。本发明采用多冲程板条结构放大中红外超短脉冲激光，具有模式匹配好、制冷效果佳、热效应小、增益高等诸多优点，可以获得高能量、高效率、高光束质量的中红外超短脉冲激光输出。

摘要： 本实用新型公开了一种高功率近红外激光泵浦的中红外激光源，包括激光振荡器，第一激光放大器，第二激光放大器和光参量振荡器，所述激光振荡器产生的激光进入第一激光放大器放大后，再进入第二激光放大器进行放大后进入光参量振荡器输出所需中红外激光；所述激光振荡器采用半导体激光双端泵浦U型热稳腔结构；所述第一激光放大器、第二激光放大器采用半导体激光双端泵浦方式，并级联构成两级放大结构；所述光参量振荡器为泵浦光双程利用的直腔结构。本实用新型的高功率近红外激光泵浦的中红外激光源激光输出稳定性高，可充分利用泵浦激光，提高光参量振荡器转换效率，结构简单，可靠性高。