《基於自鎖模與自受激拉曼散射效應的新型雷射器件研究》是依託北京交通大學，由彭繼迎擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於自鎖模與自受激拉曼散射效應的新型雷射器件研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：彭繼迎
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
拉曼散射不僅可以實現雷射的非線性頻率變換，還可以實現脈衝寬度的有效壓縮。全固態自受激拉曼雷射器具有體積小、結構緊湊、效率高、穩定性好等明顯的優點，在實際套用中具有更重要的意義。納秒量級和連續波的自受激拉曼雷射器研究較多，而具有重要套用價值的皮秒量級的自受激拉曼雷射器研究才剛剛起步。本課題創新性的將自鎖模與自受激拉曼頻移技術有效結合，將自鎖模雷射晶體與自受激拉曼散射晶體合二為一，研製小型化、窄脈寬、實用化的皮秒級588nm黃光及 1.5μm人眼安全波段新型雷射器件。建立新型理論模型，分析在雷射晶體內同時實現自鎖模及自受激拉曼散射的動力學過程，明確拉曼介質對皮秒雷射的散射效應和拉曼散射對皮秒脈衝的壓縮機制；最佳化設計諧振腔，平衡自鎖模和自受激拉曼散射兩種效應，實現穩定的皮秒級拉曼散射雷射連續鎖模運轉；通過拉曼散射對脈衝的壓縮作用，將脈寬有效壓縮。
結題摘要
受激拉曼散射技術可以有效拓展全固態雷射器的輸出波長，尤其是可以實現兩個重要波長（589nm黃光和1.5微米雷射）的有效輸出，而結合自受激拉曼技術可以進一步實現該類雷射器的高效率、緊湊化、實用化。納秒級和連續波的全固態自受激拉曼雷射器研究較多，本課題重點研究了皮秒級自受激拉曼雷射器。和頻技術產生589nm雷射，在脈衝、尤其是皮秒雷射領域存在著“脈衝同步”的技術難題，結構也相對複雜，通過自受激拉曼散射再倍頻，是獲得小型化黃光雷射器的有效方法，近年來發展迅速，有重要的學術價值和實際套用意義。 本課題針對皮秒自受激拉曼雷射器主要開展了以下方面的研究： 1.將自鎖模與自受激拉曼散射技術有效結合，將自鎖模晶體與自受激拉曼散射晶體合二為一，最佳化雷射器設計，平衡自鎖模和自受激拉曼散射兩種效應，成功實現了新型皮秒1.17微米拉曼雷射輸出，為進一步實現超緊湊型皮秒黃光雷射器奠定基礎，具有重要的理論意義和學術價值，驗證了課題申報時想法的可行性，肯定了我們的構想。 2.本課題利用Cr:YAG鎖模技術、自受激拉曼散射技術和倍頻技術相結合，成功實現了有效的皮秒黃光輸出，在國際上首次報導了該領域的研究成果，為實現小型化、實用型皮秒黃光雷射器提供了一種有效的方法，具有重要的學術價值和套用前景。 3.結合SESAM鎖模和自受激拉曼技術，自行設計了一種新型諧振腔，在器件指標要求較低的情況下，成功實現了1.17微米皮秒雷射輸出，為產生連續鎖模皮秒黃光奠定基礎。 4.對利用鎖模技術和自受激拉曼技術產生1.5微米皮秒雷射進行了初步研究。分別實現了基於自鎖模和V:YAG鎖模的高頻皮秒1.3微米雷射輸出，為進一步實現小型化皮秒1.5微米拉曼雷射器奠定基礎。
