《全固態長波紅外超連續譜雷射光源研究》是依託浙江大學，由沈永行擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：全固態長波紅外超連續譜雷射光源研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：沈永行
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
全固態長波紅外超連續譜雷射光源在大氣成份檢測和光電對抗領域具有重要的套用前景。本項目將通過研製長波紅外波段的全固態脈衝雷射源，以其激勵雷射非線性晶體實現長波紅外超連續譜雷射光源輸出，期望獲得的光譜範圍可連續覆蓋7～10微米。為實現研究目標，將通過Er/Yb共摻雙包層光纖構建的鎖模光纖雷射器作為種子源線上偏振光纖放大器中進行脈衝功率放大，泵浦基於周期性疇極化反轉摻鎂鈮酸鋰晶體（PPMgLN）的光參量振盪器，並以此光參量振盪器輸出的一對信號光和閒散光作差頻轉換，實現9微米波長為中心的寬頻長波紅外脈衝雷射輸出。將深入研究功率放大後鎖模脈衝雷射泵浦下的光參量振盪器的最佳工作條件，研究一對寬頻信號光和閒散光作差頻時，硒鎵銀（AgGaSe）晶體的最佳相位匹配條件及其該條件下的非線性轉換過程。將研究反常色散區雷射脈衝激勵的砷化鎵（GaAs）晶體的光譜展寬及超連續譜生成特性。
結題摘要
本項目的基本思想是通過研製納秒和皮秒脈衝的高功率Yb光纖雷射器，泵浦基於周期性疇極化反轉的複合周期結構的摻鎂鈮酸鋰晶體（PPMgLN），獲得一組同時包含兩個中波紅外雷射輸出波長的參量振盪。利用所獲得的兩組中波紅外雷射，在後續的非線性雷射晶體或光纖材料中進行差頻，以獲得10微米波段附近的長波紅外雷射輸出。通過選擇工作配置，獲得具有一定波長展寬的長波紅外超連續譜雷射輸出。項目深入研究了相關的線偏振的納秒和皮秒光纖雷射器製作技術，研製成功了相關的線偏振輸出納秒和皮秒Yb光纖雷射器，分別獲得了平均功率高達40W和100W的納秒和皮秒脈衝雷射，工作波長均位於1064nm附近。項目深入研究了單周期和複合周期的PPMgLN晶體的設計和製作技術，製作成功高品質的PPMgLN晶體，適用於中波紅外雷射器研製。項目就線偏振光纖雷射器泵浦的基於PPMgLN晶體的光參量振盪器開展了深入的工作，在光參量振盪器的單腔級聯工作特性、雙波長工作特性、皮秒脈衝簇中波紅外雷射特性、緊湊型中波紅外雷射器設計與製作、寬頻輸出中波紅外雷射器設計與製作等方面獲得了系列成果。項目利用上述光纖雷射器泵浦的基於PPMgLN晶體的雙波長輸出的中波紅外雷射，激勵後續的非線性雷射晶體和特種光纖材料，用於獲得長波紅外雷射輸出。截止目前，在用硒化鎵（GaSe）和硒鎵銀（AgGaSe）晶體作為介質的材料中尚未獲得明顯的長波紅外雷射輸出，但在用特種光纖材料作為非線性介質的系統實驗中已經獲得了波長大於9微米的差頻雷射輸出，為後續開展寬頻長波紅外雷射研製工作打下了非常好的基礎。目前，正就相關機理開展進一步的工作。
