【摘 要】
：
光参量啁啾脉冲放大器(OPCPA)在实现高功率、大能量、光学周期量级的超短激光脉冲输出方面极具优势.对具有高脉冲重复频率(≥1 kHz)的OPCPA系统展开研究讨论,全面介绍OPCPA系统的组成;针对不同波段的OPCPA系统,对泵浦源、前端、光参量放大级和压缩器等关键模块分别进行对比和讨论,对限制OPCPA系统性能提升的因素进行分析;最后总结不同输出波长的高重复频率OPCPA系统的研究现状,并对未来的发展方向进行展望.
【机 构】
：
山东大学信息科学与工程学院,山东青岛266237;山东大学山东省激光技术与应用重点实验室,山东青岛266237;山东大学激光与红外系统集成技术教育部重点实验室,山东青岛266237;山东大学信息科学与
论文部分内容阅读
光参量啁啾脉冲放大器(OPCPA)在实现高功率、大能量、光学周期量级的超短激光脉冲输出方面极具优势.对具有高脉冲重复频率(≥1 kHz)的OPCPA系统展开研究讨论,全面介绍OPCPA系统的组成;针对不同波段的OPCPA系统,对泵浦源、前端、光参量放大级和压缩器等关键模块分别进行对比和讨论,对限制OPCPA系统性能提升的因素进行分析;最后总结不同输出波长的高重复频率OPCPA系统的研究现状,并对未来的发展方向进行展望.
其他文献
研制激光武器需要综合考虑技术挑战、战场环境和作战任务等因素,推动激光武器的实战应用面临众多难点,包括高能高光束质量光源难、远距离作战难、高效毁伤难、高效紧凑难、实战应用难等.结合激光武器面临的困难,依据基本的物理原理,本文探讨了激光武器的设计准则,提出高亮度准则、发散角匹配准则、桶中功率最高准则、高效耦合准则、平台适装准则等5条主要设计准则,为激光武器研究和设计提供参考.
根据光子晶体光纤多孔等特性,提出一种涡旋光传输的环形中空光子晶体光纤设计方案.利用有限元法对环形光纤结构参数进行优化设计,并分析光纤中多阶涡旋光的传输特性.具体分析结果表明,当光纤中心孔直径取5.6 μm,第一层空气孔直径取2.67 μm,最外层空气孔的直径取2.87 μm,孔间距取3.09 μm,在1.3～2 μm波段内,同一矢量模式组对应的HE模和EH模之间的有效折射率差最小超过3.04×10-3,最大达到了 1.55×10-2,并且能应用于光纤较小弯曲情形(弯曲半径可以低至18 mm).该光子晶体光
浅水激光雷达回波信号中混有高斯白噪声及系统自由振动时产生的固有频率成分,因此较难从较低信噪比的回波信号中获取目标的距离与特征,需要进行降噪处理.根据全波形回波及固有频率的频域特点,提出了一种改进的经验小波变换方法,并将其用于浅水激光雷达信号的降噪.首先对实验室自制的测深激光雷达系统测到的回波信号进行分解,得到降噪后的回波、噪声及固有频率成分,然后针对降噪后的回波信号,进行非线性阻尼最小二乘算法拟合优化,最终得到全波形回波的分解信号并测得水深.利用MATLAB建立信号模型,对比常用降噪算法处理的降噪效果,结
双光频梳相干探测技术具有灵敏度高、频率分辨高和光谱覆盖范围广等优点,可以应用于痕量气体检测、空间绝对距离测量、电磁信号处理等领域.自由光谱范围具有一定差别的双光频梳光源是双光梳相干探测系统的核心组件,利用它可以巧妙地实现待测信息从光域到射频域的高精度转换.相比于锁模光频梳和克尔光频梳,电光调制光频梳的频率可调谐性强、稳定性高,但受链路总调制深度的制约,电光调制器直接产生电光调制光频梳的光谱范围较窄.
激光器是一种高亮度、高效率和高相干性的功率转换器件,特别是在半导体激光器系统中,不仅存在折射率的高低分布,而且还同时存在增益和损耗分布,是一个天然的非厄米光学系统.通过引入微结构调控激光器的折射率和增益损耗分布,可以在基于半导体激光芯片的光学平台上实现宇称时间对称、超对称等物理效应,并实现对激光器的空间光场和频域光谱的调控,从而获得高性能的新型微结构激光器.其中,宇称时间对称有望改善激光器的光谱、近场和远场分布,而超对称有望实现单侧模大功率输出.本文主要从这些物理效应的基本原理出发,综述了基于宇称时间对称
自1960年第一台红宝石激光器问世以来,高速更新换代的固体激光器、光纤激光器、气体激光器和半导体激光器为通信、工业加工与制造、军事国防、前沿科学研究等领域的研究和发展提供了有力的支撑.其中,光纤激光器以其良好的散热特性、出色的激光模式、更高的放大效率、更为紧凑的空间结构和更加低廉的制作成本成为新一代高功率超快激光研发的首选.得益于光纤的波导特性和大比表面积的散热特点,光纤激光器可以在高平均功率状态下实现高光束质量的长期稳定工作.结合啁啾脉冲放大与多通道相干合束的办法,目前高功率超快光纤激光器已经实现了万瓦
随着激光雷达成像技术的发展,采用超连续谱激光作为光源的多光谱激光雷达系统可同步探测多个光谱通道的回波信号,从而可直接获取具有空间-光谱信息一体化的点云数据。对于多光谱激光雷达点云数据,采用强度校正、色彩重建和色彩优化方法并通过多光谱激光雷达的强度校正模型从原始点云中获取精确的点云强度;通过色彩重建方法来获取彩色点云,并采用多项式回归算法来优化点云的色彩信息。实验结果表明,所提方法可以有效校正距离和
采用飞秒瞬态吸收光谱技术研究了多层MoS2在K谷最低激子形成过程中的多体效应对激子共振峰的影响及其内在的多体相互作用机制.经飞秒激光激发后,样品的两个激子峰都表现出早期的瞬间红移和后续先快速后迟缓的蓝移过程.早期的红移幅度随激发功率的提高而增大,但随样品温度的升高而减小.后续最低激子形成后的蓝移幅度随激发功率和样品温度的提高而减小.讨论了引起峰值红移的带隙重整化效应和引起蓝移的带填充效应在激子形成过程中的竞争关系,并且采用指数拟合估计了带隙重整化效应和带填充效应的持续时间随激光功率和样品温度的变化趋势.结
采用熔融芯法制备出高增益的Yb∶YAG晶体衍生光纤,纤芯内Yb2O3的掺杂浓度(质量分数)达到5.25％.光纤在976 nm处的增益系数为12.6 dB/cm,在1550 nm处的传输损耗为1.29 dB/m.采用DBR线性腔结构,将8 mm长的Yb∶YAG晶体衍生光纤作为增益光纤,实现了17.8 mW的976 nm单频激光输出,对应的斜效率为12.1％,激光的信噪比大于45 dB,线宽小于41 kHz.
超连续谱光源具有光谱宽、亮度高、空间相干性好等优点,在光谱学、生物医学、环境科学以及光电对抗等领域都有着广泛的应用前景.目前产生近红外超连续谱光源的方案主要有两种:一种是利用非线性光纤放大器产生,另外一种是利用脉冲或连续光纤激光器泵浦光子晶体光纤产生.但是,两种方案都存在一定的不足,利用非线性光纤放大器产生超连续谱方案中产生超连续谱的阈值相对较大,且光谱平坦度相对较差;利用脉冲或连续光纤激光器泵浦光子晶体光纤方案中系统结构一般比较复杂,且高峰值功率或高平均功率的光纤激光器价格昂贵,所用光子晶体光纤的长度也