Stable pulse generation in bias pumped gain-switched fiber laser
我们证明了偏置泵浦增益开关光纤激光器在调节混沌弛豫尖峰中起着重要的作用。在一定条件下，增益开关光纤激光器的输出脉冲波形可以保持与泵浦脉冲波形相同的形状。偏置泵浦技术对提高增益开关光纤激光器输出稳定脉冲能量具有重要意义。偏置泵浦增益开关光纤激光器在微加工和薄膜去除方面有着广泛的应用前景。
2017-08-29 physics.optics
160 ps Yb:YAG/Cr:YAG microchip laser
通过低温冷却Yb：YAG/Cr：YAG介质，可以突破Yb：YAG/Cr：YAG被动调Q微片激光器在室温下的损伤极限，从而获得更短的最小脉冲宽度。在我们进行的原理验证实验中，获得了160.6 ps的脉冲宽度。据我们所知，这是Yb：YAG/Cr：YAG微片激光器首次实现亚200 ps脉冲运转
2018-05-24 physics.optics
Room-temperature quasi-continuous-wave pentacene maser pumped by an invasive Ce:YAG luminescent concentrator
本文介绍了一个室温下在磁场中工作于1.45 GHz的并五苯脉塞，脉宽为$\sim$ 4 ms，输出功率达-25 dBm。该脉泽由掺铈钇铝石榴石（Ce：YAG）发光聚光器（LC）光泵浦，其楔形输出嵌入在0.1%并五苯掺杂的对三联苯（Pc：Ptp）晶体内。泵浦晶体位于钛酸锶（STO）的环内，该环支持高磁性Purcell因子的TE $_{01δ}$模式。结合模拟结果，我们的结果表明，只要避免晶体过热，并五苯脉泽在室温下连续运转是完全可行的。
2020-12-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
A novel pulsed fiber laser: Further study on the bias-pumped gain-switched fiber laser
我们提出的偏置泵浦增益开关光纤激光器是一种基于新的脉冲机制的新型脉冲光纤激光器。在一定的信号功率下，输出信号激光与泵浦光之间的时间演化可以保持同步。种子激光器可以方便地由一个连续泵浦功率提供，称为偏置泵浦功率。脉冲泵负责成形输出脉冲。在偏置泵浦和脉冲泵浦相结合的情况下，可以获得脉宽可调的稳定脉冲激光。此外，输出脉冲的时间形状可以基于这种新的脉冲机制来控制。与传统的增益开关光纤激光器相比，这种新型的脉冲光纤激光器不需要增加控制单元就可以实现快速增益开关，因此可以提供一种简单得多的脉冲激光器设计。
2018-04-04 physics.optics
Advancements and Challenges in Sintering Cr4+:YAG Ceramics: A Comprehensive Review on Transparent Ceramic Technology for Q-switched Lasers
本综述梳理透明陶瓷技术对激光器应用的拓展，指出Cr4+:YAG陶瓷烧结现存挑战，聚焦添加剂及其组合对该陶瓷烧结过程与Cr4+离子形成的影响，填补相关研究空白。
2025-01-16 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
New 3D multipass amplifier based on Nd:YAG or Nd:YVO4 crystals
我们报告新的简单而有效的多程放大器，使用棱镜或角隅棱镜在不同的入射面执行几个通道。该方案提供了信号通道和泵送体积之间的优化重叠。我们研究了我们的放大几何与Nd：YAG和Nd：YVO4晶体：使用低掺杂（0.3%）Nd：YVO4晶体允许更好的热行为和更高的性能。对1064 nm平均功率为110 mW的脉冲微激光器进行了放大，在6通结构下，当泵浦功率为15 W时，获得了平均功率为5.7 W的衍射极限输出光束，小信号增益为56 dB。
2006-10-10 physics.optics
Gain-switched laser diode seeded Yb-doped fiber amplifier delivering 11-ps pulses at repetition rates up to 40-MHz
在这里，我们演示了全光纤直接放大11皮秒脉冲从增益开关激光二极管在1063 nm。二极管以40 MHz的重复频率驱动，并提供13 $μ$ W的光纤耦合平均输出功率。对于0.33pJ的低输出脉冲能量，我们设计了一种基于单包层掺Yb光纤的多级纤芯泵浦泵浦光放大器，以尽可能减小不需要的放大自发发射的贡献，并减小时间和光谱展宽。经过优化后，我们使用光纤耦合脉冲拾取器将40MHz的重复频率降低到1MHz。最后的放大是用包层泵浦的大模场面积掺Yb光纤和随后的棒型掺Yb光纤完成的。在此基础上，获得了72dB的放大倍数，输出脉冲能量为5.7 $μ$ J，脉宽为11ps，峰值功率> 0.6MW。
2014-12-11 physics.optics
Multi-stage ytterbium fiber-amplifier seeded by a gain-switched laser diode
我们演示了增益开关激光二极管在1064 nm的11 ps脉冲的全光纤放大。二极管以40 MHz的重复频率驱动，并提供13 $μ$ W的光纤耦合平均输出功率。对于325 fJ的低输出脉冲能量，我们设计了一个多级芯抽运前置放大器，以保持不希望的放大自发发射的贡献尽可能低。通过使用一种新的时域方法来确定信号与噪声的功率谱密度比（PSD），我们确定了我们的前置放大器的最佳工作点。在前置放大器之后，我们使用光纤耦合脉冲拾取器将40 MHz重复率降低到1 MHz。最后的放大是用包层泵浦的大模场面积掺Yb光纤和随后的棒型掺Yb光纤完成的。通过我们的设置，我们达到了73 dB的总增益，导致脉冲能量>5.6 $μ$ J，峰值功率>0.5 MW。在末级放大级的输出端，我们确定信号与噪声的平均PSD比为18/1。
2014-12-11 physics.optics
Frequency-doubled Nd:YAG MOPA laser system with programmable rectangular pulses up to 200 microseconds
研制了一种紧凑型倍频激光二极管抽运Nd：YAG主振荡器功率放大器激光系统。模拟脉冲整形的输出从一个单一的频率连续波Nd：YAG振荡器，和随后的放大，允许脉冲长度的顺序上的Nd：YAG荧光寿命的矩形脉冲的产生。在2 Hz的重复频率下获得了1064 nm光的时间平顶脉冲，脉冲能量为520 mJ，峰值功率为2.6 kW，持续时间为200 $μ$ s，线宽低于10 kHz。LBO晶体中的二次谐波产生产生在532 nm处产生262 mJ和1.3 kW峰值功率的脉冲。在激光脉冲的持续时间内，峰值功率可以保持在2.9%以内，并且观察到1.1%的长期强度稳定性。放大器中使用的1064 nm的空间平顶光束在二次谐波产生期间被转换为具有光束品质因数$M^2=1.41(14)$的532 nm的高斯光束。该系统有潜力作为钛：蓝宝石，染料，或光学参量放大器的泵浦源，以产生可调谐的高功率单频辐射的应用在精密测量和激光减速。
2021-06-15 physics.atom-ph physics.optics
Designing a Broadband Pump for High-Quality Micro-Lasers via Modified Net Radiation Method
高质量的微型激光器是非线性光学、通信、传感和低阈值太阳能泵浦激光器的关键组成部分。然而，这种微型激光器对自由空间宽带泵浦光的吸收可以忽略不计。最近，这种限制被级联能量转移所解除，其中吸收和品质因数随波长调制，使得高质量微激光器和太阳能泵浦激光器的非共振泵浦能够在创纪录的低太阳能浓度下工作。在这里，我们提出了一个通用的理论框架，用于模拟级联敏化剂和激光增益介质之间的非相干辐射的吸收，发射和能量转移。我们的模型是基于线性方程组的修正净辐射方法，因此是强大的，快速收敛，并具有较低的复杂性。我们应用这种形式主义计算低阈值太阳能泵浦激光器的最佳参数。结果表明，这种激光器的吸收和自吸收之间的相互作用定义的最佳泵浦吸收低于最大值，这是在传统的激光器，其中需要充分的泵浦吸收相反。数值计算结果与敏化Nd：YAG腔的实验数据进行了比较，发现与理论模型定量吻合.我们的工作模块化的增益和敏化组件和铺平了道路，宽带泵浦高质量的微激光器和高效的太阳能泵浦激光器的优化设计.
2016-10-04 physics.optics
Particle detection through the quantum counter concept in YAG:Er$^{3+}$
我们报道了一种基于红外量子计数器概念的粒子探测新方案。它的操作包括一个四能级系统的两步激发过程，当连续泵浦激光器被调谐到从第二到第四能级的跃迁时，可以在稀土掺杂晶体中实现。入射粒子将活性材料的原子提升到低的亚稳态能量状态，从而触发泵浦激光的吸收到更高的水平。在快速非辐射衰减到荧光水平之后，用常规检测器观察到光信号。为了证明这种方案的可行性，我们已经研究了从荧光水平$^4$ S $_{3/2}$（540 nm波段）在掺铒$^{3+}$的YAG晶体由可调谐钛蓝宝石激光器泵浦时，它与60 keV的电子枪提供的电子照射的发射。我们已经获得了一个明确的签名，这种激发增加了$^{4}I_{13/2}$亚稳态水平的人口，可以有效地利用产生可检测的光信号。
2015-06-26 physics.ins-det physics.optics
Oscillation regimes of a solid-state ring laser with active beat note stabilization : from a chaotic device to a ring laser gyroscope
报道了一种具有主动稳拍功能的旋转二极管泵浦Nd-YAG环形激光器的实验和理论研究。我们的实验装置是在通常的麦克斯韦-布洛赫形式主义。我们解析地推导出了固体激光陀螺的稳定性条件和一些频率响应特性，说明了模式耦合效应对这种装置的动力学的重要作用。实验数据和比较与理论的基础上，现实的激光参数，显示出很好的协议。我们的研究结果说明了二极管泵浦的固态环形激光器的非常丰富的非线性动力学（包括混沌行为）和获得非常稳定的拍音的可能性之间的双重性，从而产生一种潜在的新型旋转传感器。
2007-06-20 physics.optics
μ-MOPA Architecture for Photonic Integrated Solid State Laser
Yale University（耶鲁大学）
本文提出一种基于微芯片主振荡功率放大器（μ-MOPA）架构的光子集成Nd:YAG激光放大器系统，通过双谐振微环种子激光器和单程波导放大器实现低阈值和高增益，输出功率超过12 dBm。
2026-06-19 physics.optics
Directgeneration of eye-safe single-and dual-vortexlasersvia off-axis pumping of the active medium
报道了一种在紧凑型二极管端面泵浦Nd：YAG激光器腔中直接产生人眼安全波长的全固态单、双涡旋激光器的简单、高效方法。通过两个正交方向的离轴抽运，Nd：YAG激光器的基高斯模（TEM 00）被直接转换为一阶拉盖尔-高斯模（LG 01），并根据离轴抽运的程度，产生单涡旋或双涡旋结构。此外，单和双涡旋激光器可以产生在同时眼睛安全的双波长操作与腔内标准具的帮助。同时，本文还提出了一种利用适当镀膜的平凹面镜来确定涡旋激光器旋向性的新方法。该方法可以通过使用不同的激光增益介质来产生不同用途的涡旋激光。这一工作为涡旋激光器的简单、有效实现和测量提供了一条通用的途径。
2017-08-12 physics.optics
Linewidth enhancement factor measurement based on FM-modulated optical injection: application to rare-earth doped active medium
提出了一种测量激光器线宽增强因子的新方法。它是基于频率调制的光注入，结合双频激光器操作。利用标准速率方程模型，从实验数据中推导出线宽增强因子α。由于腔内功率保持恒定，因此该方法允许将过程从通常存在于AM/FM技术中的热效应中释放出来。在二极管泵浦的Nd：YAG激光器中测量α=0.28 $\pm$ 0.04表明该方法非常适合于表征小的α值。
2017-03-09 physics.optics
Lasing from single, stationary, dye-doped glycerol/water microdroplets located on a superhydrophobic surface
我们报告激光发射从单一的，固定的，罗丹明B掺杂的甘油/水微滴位于超疏水表面。在实验中，一个脉冲，倍频Nd：YAG激光器工作在532 nm作为激发源。微滴的直径范围从几微米到20微米。在染料发射光谱的红移部分实现了激光发射，阈值能量密度低至750 J/cm 2。当微滴被泵浦到阈值以上时，观察到光漂白。在某些情况下，还观察到多模激光，并归因于属于不同回音壁模式的两个模式的同时激光。
2007-05-17 physics.optics
$β$-Barium Borate (BBO) Absorption in the 0.188-6.22 $μ$m Range
$β$ -硼酸钡晶体被广泛用于非线性光波长转换，如在脉冲激光器泵浦时的谐波产生和参量放大，以及用作电光开关泡克尔盒。现代激光器产生数百瓦的平均功率，因此热效应变得重要。在这项工作中，晶体的吸收是通过审查公布的数据，作者进行的测量结果和光学工业提供的数据。
2021-11-01 physics.optics
The effect of incident angle of pumping light on Cholesteric Liquid Crystal tunable laser wavelength
染料掺杂胆甾相液晶的一个显著特点是其螺距和折射率随泵浦光入射角的变化而变化。基于这一特点，本文研究了泵浦光入射角对染料掺杂胆甾相液晶可调谐激光器发射特性的影响。首先研究了手性试剂浓度、泵浦光入射角和液晶显示器间距之间的关系，然后制作了波长可调谐激光器，用Nd：YAG多频脉冲激光器输出的532 nm激光泵浦制备的样品。当抽运光入射角在20 ° ~ 90 °之间变化时，激光器输出波长的调谐范围达到10.73nm，调谐范围在647.38 ~ 658.11nm之间。
2014-01-29 physics.optics
Generation of optical vortices in a degenerate optical resonator with an intra-cavity spiral phase plate
我们提出利用一个简并的光学谐振腔和一个腔内的螺旋相位板（SPP）来产生光学涡旋。在谐振腔中沿倾斜V形路径折回的光线被锁相，形成波前位错反映SPP拓扑电荷的涡旋激光。实验表明，当泵浦功率大于1.52W时，Nd：YAG晶体在1064nm波长处产生随机偏振光涡旋，斜率效率为0.19。对于长期运行的功率波动为2.2\%和指向稳定性为2.6 $μ$拉德的测量。该系统也为研究激光动力学和相干合成辐射提供了一个有用的平台。
2017-07-03 physics.optics
Generation of 3 mJ, 44 fs, 2.5 micrometer pulses from a single-stage Cr2+:ZnSe amplifier
能够通过高次谐波产生在水窗（282至533 eV）中产生阿秒X射线脉冲的激光器通常基于由飞秒或皮秒激光器泵浦的低效的多级光学参量放大器或光学参量啁啾脉冲放大器。在这里，我们报告了一种基于传统啁啾脉冲放大的非常高效的单放大级激光器，能够产生3 mJ、近变换限制的44 fs（<6个周期）、以2.5微米为中心的1 kHz脉冲。68 GW的峰值功率是该波长有史以来达到的最高值。为了充分压缩激光脉冲，我们的系统内置在氮气箱中。我们的系统采用水冷掺铬硒化锌（Cr 2+：ZnSe）作为增益介质，并由商业纳秒掺钬钇铝石榴石（Ho：YAG）激光器泵浦。
2019-10-15 physics.app-ph physics.optics
Tunable sub-20 fs pulses from a 500 kHz OPCPA with 15 W average power based on an all-ytterbium laser
描述了一种完全基于500 kHz Yb激光器的光参量啁啾脉冲放大器。利用200 W皮秒Yb：YAG InnoSlab放大器实现了光纤激光器泵浦的白光与515 nm泵浦光的被动光同步。对于680 nm和900 nm之间的波长可调谐脉冲和0.2%的光谱稳定性，输出功率高达19.7 W，长期稳定性为0.3%; 16.5 W可以实现带宽支持5.4 fs脉冲。我们演示了压缩30微焦耳脉冲的子20 fs的持续时间与棱镜压缩机，适合高次谐波产生。
2014-09-23 physics.optics
Analysis of multi-pass pumped thin-disk laser performance with measured disk deformation
HiLASE Centre, Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所 HiLASE 中心）
通过数值模型结合实测盘光学路径差（OPD）图，研究薄片激光器在高泵浦强度下输出功率下降的机制，发现高阶像差导致的模损耗是限制单模功率的关键因素。
2026-05-29 physics.optics
Coherence switching of a degenerate VECSEL for multimodality imaging
我们展示了一种基于VECSEL（垂直外腔面发射激光器）的简并源，其具有可调节的空间相干度，该空间相干度是电泵浦的，机械紧凑的，并且支持连续波发射。激光器的工作模式可以在大量互不相干的空间模式和少模工作模式之间切换，并且功率损耗很小。该技术允许多模态成像，其中低空间相干照明用于传统的高速视频显微镜，高空间相干照明用于提取流动过程的动态信息。对人类心脏病的重要动物模型非洲爪蟾胚胎心脏功能成像进行了初步论证。
2015-12-29 physics.optics
Levitated droplet dye laser
我们提出的第一个观察，据我们所知，激光从悬浮，染料液滴。悬浮液滴通过计算机控制的皮升分配到驻超声波（100 kHz）的一个波节中而产生，液滴在该波节中被捕获。自由悬挂的液滴形成高质量的光学谐振腔。我们的750 nL激光液滴由溶解在乙二醇中的罗丹明6G组成，浓度为0.02 M。液滴在532 nm的光从脉冲，倍频Nd：YAG激光器的光泵浦，和染料激光发射的固定光栅光谱仪进行分析。通过这种设置，我们已经实现了可重复的激光光谱在可见光波长范围从610 nm到650 nm。悬浮液滴技术先前已成功地应用于单细胞水平的各种生物分析应用。结合激光液滴，这种高精度设置的能力在高灵敏度腔内吸光度检测中具有潜在的应用。
2006-05-18 physics.optics
On the flow and thermal characteristics of high Reynolds numbers (2800-17000) dye cell: simulation and experiment
本文对Nd：YAG倍频激光（532 nm）泵浦的高脉冲重复频率（PRR：18 kHz）染料激光器的波长/频率起伏特性进行了计算和实验研究。发现染料溶液中的温度梯度是造成染料激光器在低流速（2800<Red<5600）下波长波动的原因。湍流雷诺数（ReT）和存在于湍流中的涡流尺寸的范围被发现是负责在高流量（8400<红色<17000）的波动。定义了一个新的无量纲参数--无量纲涡度（l_plus），将涡度范围与实验观测到的波长波动联系起来。发现通过保持ReT~10和l_plus max~1可以控制波动。模拟结果解释了实验观察，为设计高PRR泵浦的染料盒提供了依据。
2014-11-05 physics.optics
High power single crystal KTA optical parametric amplifier for efficient 1.4-3.5 $μ$m mid-IR radiation generation
本文报道了基于单晶KTA的皮秒光参量放大器，由1030 nm Yb:YAG薄片激光器泵浦，实现1.46-3.5 μm调谐，最高输出功率8.9 W，效率19%，简并点总功率17 W。
2024-04-30 physics.optics
Pump-probe studies of resonantly saturated selective reflection from high-density rubidium vapor
该研究针对YAG窗口-高密度铷蒸气界面的非线性选择性反射，通过泵浦-探测实验探究不同原子密度和泵浦光强下的光谱特性，发现泵浦光强增大会减小反射共振的幅度与宽度，提出可基于该效应研发全光调制器。
2024-07-09 physics.atom-ph physics.optics
Multi-watt long-wavelength infrared femtosecond lasers and resonant enamel ablation
本文提出基于LiGaS2或BaGa4S7的多瓦级长波红外飞秒参量放大器，创下7.5 μm和9.5 μm处输出功率新纪录，并在9.5 μm羟基磷灰石共振波长下实现高效低强度牙釉质共振消融，有望推动高精度安全外科手术应用。
2024-08-25 physics.med-ph physics.optics
