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基于RbTiOPO晶体271 cm拉曼五阶斯托克斯激光

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强激光与粒子束 2024年

作者：王京金鑫鑫王严毅王鸿雁李志红段延敏朱海永青岛海泰光电技术有限公司温州大学电气与电子工程学院温州市微纳光电器件重点实验室

报道了端面泵浦被动调Q激光驱动RbTiOPO4晶体拉曼实现271 cm-1频移高阶斯托克斯激光输出。采用Nd:YAG与Cr4+:YAG键合设计来降低腔内的损耗，并使激光系统更紧凑，从而提升腔内光子功率密度，有利于拉曼频移向高阶斯托克斯激光转换。设... 详细信息

报道了端面泵浦被动调Q激光驱动RbTiOPO4晶体拉曼实现271 cm-1频移高阶斯托克斯激光输出。采用Nd:YAG与Cr4+:YAG键合设计来降低腔内的损耗，并使激光系统更紧凑，从而提升腔内光子功率密度，有利于拉曼频移向高阶斯托克斯激光转换。设计不同频移的一阶斯托克斯激光对应在不同腔内振荡，利用与基频光模式匹配差异来抑制了687 cm-1频移的一阶斯托克斯激光，最终获得较纯的271 cm-1频移的五阶斯托克斯激光输出。在泵浦功率8.1 W下，获得了平均输出功率230 mW的1 244 nm波长激光，对应的脉冲宽度和重复频率分别为2.9 ns和11.7 kHz。1 244 nm波段的激光正好与水中OH-1吸收峰对应，在地表植被和行星水含量的检测等领域有重要的应用。

关键词： RTP晶体拉曼激光被动调Q 五阶斯托克斯光

基于RTP晶体的271 cm^(−1)拉曼频移五阶斯托克斯激光

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强激光与粒子束 2024年第6期36卷 54-58页

作者：王京金鑫鑫王严毅王鸿雁李志红段延敏朱海永温州大学电气与电子工程学院温州市微纳光电器件重点实验室浙江温州325035 青岛海泰光电技术有限公司山东青岛266100

报道了端面泵浦被动调Q激光驱动RbTiOPO4晶体拉曼实现271 cm^(−1)频移高阶斯托克斯激光输出。采用Nd:YAG与Cr4+:YAG键合设计来降低腔内的损耗,并使激光系统更紧凑,从而提升腔内光子功率密度,有利于拉曼频移向高阶斯托克斯激光转换。设... 详细信息

报道了端面泵浦被动调Q激光驱动RbTiOPO4晶体拉曼实现271 cm^(−1)频移高阶斯托克斯激光输出。采用Nd:YAG与Cr4+:YAG键合设计来降低腔内的损耗,并使激光系统更紧凑,从而提升腔内光子功率密度,有利于拉曼频移向高阶斯托克斯激光转换。设计不同频移的一阶斯托克斯激光对应在不同腔内振荡,利用与基频光模式匹配的差异来抑制687 cm^(−1)频移的一阶斯托克斯激光,最终获得较纯的271 cm^(−1)频移的五阶斯托克斯激光输出。在泵浦功率8.1 W下,获得了平均输出功率230 mW的1244 nm波长激光,对应的脉冲宽度和重复频率分别为2.9 ns和11.7 kHz。1244 nm波段的激光正好与水中OH−1吸收峰对应,在地表植被和行星水含量的检测等领域有重要的应用。

关键词： RTP晶体拉曼激光被动调Q 五阶斯托克斯光

端面抽运Nd:YAG/Cr:YAG/KTA被动调Q级联拉曼激光器

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红外与激光工程 2023年

作者：齐子钦毛文杰王鸿雁朱小龙裘馨楠陆欢洽朱海永青岛海泰光电技术有限公司温州大学电气与电子工程学院温州市微纳光电器件重点实验室

报道了基于KTA晶体671 cm-1和234 cm-1频移的LD端面抽运被动调Q级联拉曼激光器。采用Nd:YAG/Cr4+:YAG复合晶体产生被动调Q的脉冲基频激光来驱动KTA晶体，研究了不同入射抽运功率下级联拉曼激光输出功率、光谱和脉冲特性。随着抽运功率... 详细信息

报道了基于KTA晶体671 cm-1和234 cm-1频移的LD端面抽运被动调Q级联拉曼激光器。采用Nd:YAG/Cr4+:YAG复合晶体产生被动调Q的脉冲基频激光来驱动KTA晶体，研究了不同入射抽运功率下级联拉曼激光输出功率、光谱和脉冲特性。随着抽运功率的增加，输出激光波长从以671 cm-1和234 cm-1频移级联拉曼的1 178 nm单波长过渡到与1 212 nm同时输出的双波长。在10.05 W的入射抽运功率下，获得了280 mW平均输出功率，6.2%转化效率的双波长激光。对应的脉冲宽度和重复频率分别为1.2 ns和10.3 kHz，单脉冲能量和峰值功率分别为27.2μJ和22.7 kW。结果表明基于KTA两个相当增益强度的频移，结合腔镜镀膜控制可以获得丰富的斯托克斯激光波长。

关键词：拉曼激光 KTA晶体被动调Q YAG晶体

拉曼激光边带效应对冷原子重力仪测量精度的影响

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物理学报 2019年第19期68卷 125-132页

作者：吴彬程冰付志杰朱栋邬黎明王凯楠王河林王兆英王肖隆林强浙江工业大学理学院光学研究所杭州310023 浙江大学物理学系光学研究所杭州310027

电光调制技术是产生拉曼光的几种方法之一,其优点是系统简单、易搭建且环境适应性强.然而,这种调制技术会产生额外的边带光,并影响冷原子干涉绝对重力仪的测量精度.本文利用自行研制的可移动冷原子重力仪,研究了边带效应对冷原子重力仪... 详细信息

电光调制技术是产生拉曼光的几种方法之一,其优点是系统简单、易搭建且环境适应性强.然而,这种调制技术会产生额外的边带光,并影响冷原子干涉绝对重力仪的测量精度.本文利用自行研制的可移动冷原子重力仪,研究了边带效应对冷原子重力仪测量精度的影响.详细分析了拉曼反射镜的位置、拉曼脉冲的作用时刻及其间隔、拉曼光的失谐等一系列参数与边带效应之间的关系,实验发现这些参数对冷原子重力仪的精度评估有比较大的影响;此外,我们还发现在有边带效应的情况下,原本不影响重力测量精度的实验参数也会影响最终的重力测量结果.最后,通过研究拉曼边带效应与拉曼光失谐之间的关系,本文提出一种评估拉曼边带效应影响重力仪精度的方法.本文结果为减小拉曼边带效应对冷原子重力仪测量精度的影响提供了依据.

关键词：拉曼激光原子光学原子干涉技术绝对重力测量

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国产金刚石实现峰值功率MW的拉曼激光输出

中国激光 2023年第24期50卷 237-238页

作者：陈晖郝鑫石澳昆杨学宗丁洁齐瑶瑶颜秉政王雨雷吕志伟白振旭河北工业大学先进激光技术研究中心天津300401 河北省先进激光技术与装备重点实验室天津300401 国科大杭州高等研究院浙江杭州310024 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037

金刚石晶体作为自然界最坚硬的物质,不但其化学性质稳定,且具有极宽的光谱透过范围(>0.23μm)、超高的热导率(>2000 W·m^(-1)·K^(-1))和低热膨胀系数(~1.1×10^(-6)K^(-1))等优异的光学性能和热物性。结合金刚石晶体高的拉曼增益系数(... 详细信息

金刚石晶体作为自然界最坚硬的物质,不但其化学性质稳定,且具有极宽的光谱透过范围(>0.23μm)、超高的热导率(>2000 W·m^(-1)·K^(-1))和低热膨胀系数(~1.1×10^(-6)K^(-1))等优异的光学性能和热物性。结合金刚石晶体高的拉曼增益系数(~10 cm/GW@1μm)和大的拉曼频移(1332.3 cm^(-1))等突出的非线性光学特性,金刚石晶体在产生高功率特殊波长激光方面具有巨大的优势。

关键词：低热膨胀系数金刚石晶体非线性光学特性拉曼频移峰值功率拉曼激光光学性能拉曼增益系数

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多波长拉曼激光对CCD损伤实验研究

中国光学（中英文） 2023年第2期16卷 373-381页

作者：刘金生刘金波李晓文北方电子设备研究所北京100191 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室辽宁大连116023

本文开展了多波长纳秒脉冲拉曼激光对行间转移CCD相机的损伤实验。分别研究了496 nm、574 nm、630 nm单波长拉曼激光与混合输出的多波长拉曼激光对CCD的点损伤、线损伤和面损伤情况,测量了不同波长拉曼激光的损伤阈值区间,并根据损伤情... 详细信息

本文开展了多波长纳秒脉冲拉曼激光对行间转移CCD相机的损伤实验。分别研究了496 nm、574 nm、630 nm单波长拉曼激光与混合输出的多波长拉曼激光对CCD的点损伤、线损伤和面损伤情况,测量了不同波长拉曼激光的损伤阈值区间,并根据损伤情况统计拟合,获得了不同波长拉曼激光能量与损伤概率的关系曲线。实验结果表明:混合波长拉曼激光对CCD的损伤阈值低于单波长拉曼激光的损伤阈值,不同波长拉曼激光对于CCD的损伤阈值也存在区别,其中630 nm拉曼激光的损伤阈值低于496 nm激光,574 nm激光的损伤阈值介于496 nm和630 nm拉曼激光之间。在此基础上,通过分析CCD不同损伤情况的显微图像,以及受损伤CCD的电子学特性,对拉曼激光损伤CCD的机理进行了探讨。

关键词：多波长激光拉曼激光 CCD 损伤阈值

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基于回音壁微腔的窄线宽激光研究进展

计量科学与技术 2024年第5期68卷 83-91页

作者：辛云飞王瑾张诚李代富叶子涵潘奕捷中国计量科学研究院北京理工大学中国计量大学

窄线宽激光凭借其极低的相位噪声，在量子技术、时频传输、高精度传感等前沿领域发挥着至关重要的作用。回音壁模式光学微腔，得益于其高品质因子、小模式体积和宽光学透明窗口的特性，能够极大地增强光与物质的相互作用，不仅在较宽的... 详细信息

窄线宽激光凭借其极低的相位噪声，在量子技术、时频传输、高精度传感等前沿领域发挥着至关重要的作用。回音壁模式光学微腔，得益于其高品质因子、小模式体积和宽光学透明窗口的特性，能够极大地增强光与物质的相互作用，不仅在较宽的谱段范围内可以获得良好的激光线宽压窄效果，而且具有良好的可调谐特性，因此成为了窄线宽激光研究领域的热点。回顾了基于回音壁微腔的窄线宽激光研究进展，首先介绍了回音壁微腔及其热噪声理论基础和激光线宽评价原理，随后讨论了当前基于回音壁微腔产生窄线宽激光的主要方法，包括基于受激布里渊散射与受激拉曼散射效应的泵浦式窄线宽激光，以及基于自注入锁定与PDH锁定技术的锁定式窄线宽激光，梳理了它们的研究现状、关键技术特点以及性能指标。介绍了中国计量科学研究院在基于高品质因子晶体回音壁微腔窄线宽激光方面的研究进展，并对回音壁微腔窄线宽激光的发展进行了总结与展望。

关键词：计量学窄线宽激光回音壁模式微腔布里渊激光拉曼激光自注入锁定 PDH锁定

用于铯原子内态操控的双光子拉曼激光的产生及应用

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物理学报 2015年第18期64卷 301-306页

作者：王志辉田亚莉李刚张天才山西大学光电研究所、量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006

双光子拉曼过程是一种有效制备和控制原子内态的方法,在原子内态操控和基于原子的量子信息处理中具有重要意义.研制用于特定原子的拉曼激光是实现该过程的重要一步.报道了利用光纤波导相位调制器及滤波器等实现用于铯原子内态操控的拉... 详细信息

双光子拉曼过程是一种有效制备和控制原子内态的方法,在原子内态操控和基于原子的量子信息处理中具有重要意义.研制用于特定原子的拉曼激光是实现该过程的重要一步.报道了利用光纤波导相位调制器及滤波器等实现用于铯原子内态操控的拉曼激光的方法,并成功用于单个铯原子的内态精密操控.通过4.6 GHz的微波信号源直接驱动波导相位调制器高效地获得光场的调制边带,并利用自由光谱区为9.19 GHz的法布里-珀罗腔将载波及二阶边带滤掉,获得了频率精确、相差9.19 GHz的拉曼激光.经过基于光纤振幅调制器的功率稳定系统,最终可以获得总功率为73μW、长时间内波动为2.2%的拉曼激光束,并将此光束用于激发单个铯原子,实现了|6S_(1/2),F=4,mF=0>和|6S_(1/2),F=3,mF=0>之间的可控拉比操作.

关键词：双光子拉曼过程拉曼激光光纤波导相位调制器干涉滤波器

中红外玻璃光纤材料及拉曼激光光源研究进展(特邀)

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红外与激光工程 2023年第5期52卷 72-89页

作者：焦亚东贾志旭郭晓慧张成昀秦伟平秦冠仕吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室吉林长春130012

高功率中红外光纤激光光源在前沿科学研究、空间光通信、医学诊断与治疗、环境污染监测和光电对抗等领域有着重要应用。拉曼光纤激光光源输出波长灵活,原则上可以在光纤材料透过窗口范围内获得任意波长激光,是实现中红外激光输出的一种... 详细信息

高功率中红外光纤激光光源在前沿科学研究、空间光通信、医学诊断与治疗、环境污染监测和光电对抗等领域有着重要应用。拉曼光纤激光光源输出波长灵活,原则上可以在光纤材料透过窗口范围内获得任意波长激光,是实现中红外激光输出的一种重要手段。目前,基于硫系玻璃光纤、氟化物玻璃光纤、碲酸盐玻璃光纤等中红外玻璃光纤材料,已实现工作波长位于3.77μm的拉曼光纤激光器、平均输出功率为3.7 W的2231 nm拉曼光纤激光器和波长调谐范围覆盖2~4.3μm的拉曼孤子激光光源。近期,笔者研究组制备出一种具有高热学和化学稳定性、高激光损伤阈值、大拉曼频移和高拉曼增益系数的氟碲酸盐玻璃光纤,并利用其作为非线性介质,先后实现了级联拉曼散射、级联拉曼光纤放大器、波长调谐范围覆盖1.96~2.82μm的拉曼孤子激光以及波长为~4μm的红移色散波,验证了氟碲酸盐玻璃光纤在中红外拉曼光纤激光光源研制方面的应用潜力。主要介绍了氟化物、硫化物及碲酸盐玻璃光纤材料的特点及相应的拉曼激光光源的相关研究进展,并对其未来发展趋势进行了展望。

关键词：拉曼激光红外和远红外激光光纤激光光纤材料