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高重复率灯泵调Q掺钛宝石激光器研究
作者:管理员    发布于:2016-02-01 11:06:26    文字:【】【】【

  自从1982年Moultonf1发现播钛宝石(Ti3+:A1203)的潋光作用以后,由于它的调谐范围(670~ 1180nm)及优异的物理、化学性能⑵,而引起了极其广泛的注意。众所周知,闪光灯泵浦的掺钛宝石激光器由于其腔内储能多而能输出很篼的脉冲能量。闪光灯泵浦的器件结构紧凑、易于操作、价格便宜、可高重复率工作,通过非线性光学频率转换技术可将其由红外转变到紫外可调谐相干光,在科学研究、遥感、激光雷达、电子对抗等方面有者重大应用。

  采用闪光灯泵浦技术,ErickSnf3于1989年获得了激光输出能量5.7J/脉冲,效率篼达1.9,并且实现了重复率40Hz,平均功率WW.Brwn及其合作者在输入能量为1400J时实现了输出激光能纛6.5J/脉冲,效率为46.这也是迄今为止在闪光灯泵浦的掺钛宝石激光器上所获得的大单脉冲能量。篼国昌和李子尧M采用同轴脉冲闪光灯泵浦,也获得了3.2J/脉冲的激光输出,激光效率0.5.Hoffstadtm采用四灯串联,实现了激光输出平均功率220W,重复率110Hz,激光效率1.9.本文报迸了一台K重复率闪光灯泵浦的掺钛宝石激光器。采用自行研制的二步预燃短脉冲激光电源,泵浦钟mmx160mm掺钛宝石棒,采用电光调(3方法,获得动态激光输出能量195mJ,动态调潋光脉冲宽度20ns,重复率10Hz的激光输出。

  2器件构成高重复率灯泵钛宝石激光器的。它由三部分组成:激光头、电源和检测系统。

  激光头采用平凹腔,腔长60cm.掺钛宝石激光晶体由中国科学院安徽光机所用提拉法生长,切割成批mmx160mm棒状。采用双直管闪光灯进行泵浦。采用KD*P晶体作为电光开关进行调(,腔内放置了两个布儒斯特片来起偏。

  电*由于掺钛宝石晶体的激光上能级寿命仅为3.2哗,为了提篼亲浦效率,闪光灯的放电脉宽就必须与激光上能级寿命相当,即达到微秒量级。因此,电源放电电路必须采用小电容、篼电压、大电流放电。在这种短脉冲、大电流放电的条件下。闪光灯的寿命将大大缩短。为了解决这一问题,我们研制了一台二步预燃的短脉冲激光电源(该电源的详细描述将另文发表)。其主要参数如下:基金项目,9家高技术八六三计划资助课JH.直流预燃:采用小电流直流预燃,电流160mA;。脉冲预燃:脉冲电流100A,脉冲宽度20/zS;主回路:放电脉宽<10//s,脉冲预燃后100坪开始放电;重复率:010Hz.检测系统激光输出能量由LPE-1B型激光能量功率计检测,激光波形用300MHz 485示波器检测。

  可以看出:冲能量195mJ,此时重复率为10Hz,能稳定运转。

  3.在输入能量为234J时,我们测得静态激光能量为343mJ,由此计算出动静比为1:1.75.我们还测量了动态及静态下的激光波形,如及所示。

  董子电子学报18卷李子充等,篼重复率灯泵调Q掺钛宝石激光器研究4几点讨论1掺钛宝石激光是一种宽带可调谐激光,调谐范围为6701180nm,在同轴脉冲闪光灯泵浦时的调谐曲线中我们已作过报道。

  2.在我们的实验中采用激光染料溶液作荧光转换。这种方法可将闪光灯发光的紫外部分转换为掺钛宝石晶体吸收的可见光,而紫外光对掺钦宝石晶体是有害的。但由于染料降解较快,从而影响激光效率。

  3.在篼重复率运转时,我们观察到了热透镜效应。详细情况正在进一步研究中。

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