《光學超晶格非線性鏡鎖模2μm波段雷射器》是依託南京大學，由胡小鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：光學超晶格非線性鏡鎖模2μm波段雷射器
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：胡小鵬
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
2μm波段的超快雷射在工業加工、時間分辨光譜學、非線性頻率轉換、光通信和光醫學等方面有著重要的套用，正引起人們越來越多的關注和研究興趣。該波段的超短脈衝輸出，可以使用摻Tm3+、Ho3+離子（包括共摻）的雷射增益介質結合可飽和吸收體鎖模、二階非線性鎖模等技術獲得。其中，基於光學超晶格的非線性鏡鎖模技術是獲取高性能鎖模雷射的一條新途徑，具有適用波長範圍廣、調製深度大、時間回響快，抗損傷閾值高、設計靈活和集成度高的優點，其本質是利用非線性過程調製光的強度和相位。本項目擬使用Tm:YAP結合超晶格非線性鏡鎖模實現2μm波段皮秒雷射輸出，評價光學超晶格在中紅外波段的腔內倍頻性能和皮秒時域的回響特徵；研究疇結構對基波和倍頻波強度、相位的調製，根據準相位匹配和微結構設計的原理探索超晶格鎖模的最最佳化疇結構，從而對鎖模參數進行最佳化和調整；獲得高效、穩定的2μm波段鎖模雷射。
結題摘要
全固態的2um波段鎖模超快雷射光源在光醫學、遙感、光通訊、時間分辨分子光譜學等領域有重要的套用前景。結合我們在光學超晶格全固態雷射器方面的工作積累，特別是前期在近紅外波段光學超晶格鎖模雷射器方面的研究進展，我們在本項目中成功研製了基於級聯二階非線性效應的光學超晶格2um波段全固態雷射光源。我們發展了最佳化的室溫電場極化技術，即使用金屬液體混合電極配合質子交換技術，製備出了光學質量均勻，占空比合適的高質量鈮酸鋰光學超晶格。用周期極化鈮酸鋰光學超晶格作為非線性晶體，結合全固態雷射技術，我們搭建了1988nm的全固態光學超晶格鎖模雷射器。輸出功率達到瓦級，脈衝寬度為幾個皮秒，重複頻率97MHz。我們的方案為2um波段鎖模雷射器這一被廣泛關注，且有挑戰性的課題提出了新的額外的解決方法；同時豐富了光學超晶格在雷射技術方面的套用內容。
