Recently, the research group of Professor Lu Huadong from the Institute of Optoelectronics of Shanxi University innovatively proposed a method to achieve high-stability narrow-spectrum near-infrared laser output by mixing stimulated emission and optical parametric processes. By introducing the optical parametric process in the resonant cavity of the gain-switched laser, the proportion of spontaneous radiation En el proceso de formación del pulso del láser, se redujo considerablemente, reduciendo efectivamente el ancho de pulso del láser de salida y reduciendo el fase de sincronización del pulso láser . Finalmente, un pulso de nanosegundo 830 nm de salida láser inferior con una potencia de salida de 7. 75 W y un speclum Width de 400 {}}}}} {} 93} 9 Se obtuvo MHZ, y la desviación estándar de su fase de sincronización de pulso fue de solo 2.285 ns. Este estudio proporciona una nueva idea para realizar un láser de espectro estrecho compacto, de alta potencia y alta estabilidad sin control de bloqueo.
Near-infrared light sources (700 ~ 1000 nm) have been widely used in materials processing, biomedicine, environmental monitoring, and lidar due to their excellent penetration and low scattering characteristics. Through nonlinear frequency conversion technology, its output wavelength can be further extended to terahertz, mid-infrared, visible light and ultraviolet bands, so as to meet the needs of diversified applications such como detección de seguridad, comunicación con láser, proyección láser y litografía .
En la actualidad, los láseres de zafiro de titanio de ganancia con un pulso de nanosegundos de alta potencia se usan de alta potencia, sin embargo, los cristales de zafiro de titanio de alta potencia producirán efectos térmicos cuando se bombean a alta potencia, que restringe seriamente la potencia de salida, la eficiencia de conversión y la calidad del láser del láser {{5} El láser de zafiro se opera a baja potencia, el tiempo de pulso tiene un brillo grave debido a la baja tasa de bombeo . Además, utilizando un láser de 532 nm para bombear osciladores paramétricos ópticos también es un método efectivo para generar la salida de láser inferrado en la base infredante de la base infrectada de la muerte infrectada de la base de la muerte infrectada. proceso, el ancho espectral de la luz de la señal de salida es grande cuando se bombea a alta potencia . Para reducir efectivamente su ancho espectral, debe inyectarse y bloquearse con la ayuda de láseres de espectro estrecho de alta calidad, que no solo aumenta el costo de la fuente de luz, sino que también afecta la estabilidad del sistema .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Para superar las dificultades técnicas actuales, el grupo de investigación propuso un método para lograr la salida del láser de infrarrojo cercano de alta estancabilidad de alta estabilidad mediante la mezcla de emisiones estimuladas y procesos paramétricos ópticos . Primero, el proceso dinámico de salida del pulso láser antes y después del proceso paramétrico óptico en el TI-TI-SAPPHIRE-LASER LASER fue el coreeta de los láser. Analizado . como se muestra en la Figura 1, en el láser de cambio de ganancia, cuando se bombea el medio de ganancia, los iones dopados se despliegan rápidamente en el nivel de energía superior del láser, y luego la salida del pulso del láser se forma bajo la acción de emisión espontánea y emisión estimulada; y cuando el proceso paramétrico óptico se introduce en la cavidad resonante, la mayor eficiencia de conversión no lineal del proceso paramétrico óptico puede mejorar la tasa de emisión estimulada en el proceso de formación de pulso láser y reducir la proporción de términos de emisión espontáneo, por lo que el tiempo de establecimiento de pulso y la luz del pulso de la potencia de la salida del láser de salida está acortado {{8} más de retraso, y el retraso de la señal, y el retraso de la señal, y el retraso de la señal, no se retrasa la señal, y el retraso de la señal no tiene más retraso, y el retraso es el retraso de la señal, y el retraso de la señal, no se retrasa el retraso de la señal, no se retrasa el retraso, no se detiene el retraso de la señal, y el tiempo de la señal está. Pulso de luz En el proceso paramétrico óptico, la fase de sincronización de pulso del láser de salida se mejora significativamente .
El grupo de investigación diseñó un láser de infrarrojo cercano con emisión estimulada mixta y procesos paramétricos ópticos como se muestra en la Figura 2. Ti: Cristal de zafiro y cristal no lineal LBO se insertan en una sola cavidad resonante como el medio de ganancia y el medio paramétrico óptico, respectivamente . en el orden de control flexible el retraso entre el retraso entre el retraso entre el medio: el medio: el medio, y el medio, y el medio, y el medio, y el medio, y el medio, el Ópal de la luz. El proceso paramétrico, dos conjuntos de láseres de pulso de nanosegundos de 532 nm con una frecuencia de repetición de 6 kHz se utilizan como fuentes de la bomba, y un generador de retraso/pulso se usa para activar sincronamente las secuencias de pulso de las dos fuentes de la bomba y controlar el horario de pulso . además de limitar el specro width de la Ti: Saphire, Sapphire, en la adición de la hora de la bomba. Los espesores de 0 . 5 mm y 10 mm y cuatro filtros birrefringentes combinados se insertan en la cavidad resonante . Finalmente, un reflector de autoinyección se inserta después del espejo de salida para garantizar que la dirección de propagación de la luz oscilante de álamos.
En el experimento, el tiempo de pulso de las dos luces de la bomba está controlado por un generador de retraso/pulso, y las características de dominio de tiempo del láser de salida después de la introducción del proceso paramétrico óptico se optimizan, como se muestra en la figura 3. después de que el proceso paramétrico óptico se introduzca en el proceso óptico de la luz, la luz de la señal generada por la luz de la señal generada por la óptica. El proceso de emisión espontáneo en el proceso de formación de pulso del láser, y al mismo tiempo mejora la velocidad de emisión estimulada, de modo que el ancho de pulso del láser de salida se reduce de 66 . 3 ns a 18 . 9 ns, y el tiempo establecido de pulso se acorta de 372.9 ns a 310 ns. Al mismo tiempo, debido a la característica de no retraso entre la luz de la bomba y el pulso de la luz de la señal en el proceso paramétrico óptico, la fluctuación de sincronización de pulso del láser conmutado por ganancias también mejora significativamente, y su desviación estándar se reduce de 9.926 NS a 2.285 NS.
Después de introducir el proceso paramétrico óptico en el láser con cambio de ganancia y la optimización de la sincronización de los dos pulsos de luz de la bomba, se logró finalmente un 7 .} 75 W 830 nm de la salida del láser, y su estabilidad de alimentación fue mejor que 0 . 85% (RMS), como se muestra en la Figura 4 (A); Las características del modo longitudinal se midieron utilizando una cavidad FP de escaneo (SA 210-8 B, Thorlabs), y los resultados mostraron que podía mantener una buena operación de modo longitudinal único en la potencia de salida máxima, como se muestra en la Figura 4 (b); Las características del modo transversal se midieron utilizando un analizador de calidad del haz (M2MSBC207VIS/M, Thorlabs), y el factor M2 de calidad del haz fue mejor que 1.37 y 1.47 en las direcciones X e Y, respectivamente, como se muestra en la Figura 4 (c). Al mismo tiempo, escaneando sincrónicamente el ángulo de ajuste del filtro birrefringente y la temperatura del cristal LBO, se logró un amplio rango de ajuste de longitud de onda de 764.90 nm a 873.43 nm, como se muestra en la Figura 4 (d).
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El equipo creó un método para lograr la salida del láser de infrarrojo cercano de alta estancabilidad y de alta estabilidad procesos de emisión estimulada y paramétricos ópticos, y realizó un láser de infrarrojo cercano con una estructura compacta, alta estabilidad y ancho espectral estrecho . al introducir el proceso paramétrico óptico en el resonador de láser de ganancia, el dominio del tiempo de tiempo, el dominio del tiempo de tiempo, el dominio del tiempo de tiempo fue el resultado de la salida del tiempo de tiempo de la salida del tiempo. Mejoró . Finalmente, se logró un láser compacto de infrarrojo cercano de 830 nm con una potencia de salida máxima de 7 . 75 W y se logró un ancho espectral de 400.93 MHz, con un ancho de pulso tan estrecho como 18.9 ns y una desviación estándar de la hora de pulso que se redujo a 2.285 NS.
