《新型的全固態Ho:BaY2F8中紅外雷射器動力學及輸出特性研究》是依託清華大學，由柳強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型的全固態Ho:BaY2F8中紅外雷射器動力學及輸出特性研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：柳強
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
新一代的紅外製導武器大多採用了中波和長波紅外探測器，避開了紅外誘餌彈和干擾機的峰值發射波段，同時大氣衰減和地面干擾也較弱，套用最為廣泛。中波紅外雷射定向干擾則被認為是對抗這類紅外焦平面陣列探測器制導武器的最有效手段，目前，產生中波紅外固體雷射的方法主要是光學參量振盪的方法，採用多級泵浦的方式，中拳歡判波紅外雷射輸出效率低、光承店旬肯束質量惡化、可靠性降低等缺點。本項目提出了基於Ho:BaY2F8晶體的全固態雷射方法直接實現中紅外輸出。與傳統雷射晶體相比，Ho:BaY2F8晶體中波輸出激墓邀舟光上能級壽命比雷射下能級壽命短很多，此類晶艱院體的全固態雷射輸出動力學特性研究還未見報導，研究針對該類雷射器的動力學特性及有效泵浦方法意義重大。同時，針對全固態中波雷射器量子虧損大，熱效應嚴重幾煮悼等特點，本項目還提出了利用增益折射率導引和熱致折射率導引效應控制該類量子虧損大雷射輸出模式新方法。
結題摘要
本項目針對直接泵浦Ho:BYF中紅外固體雷射器及2μm雷射展開洪刪兵了系統深入研究。理論方面，首先建立了889nm泵浦Ho:BYF雷射器模型，對直接泵浦3.9μm 輸出Ho:BYF雷射器動力學特性進行了詳細分析；其次建立了考慮泵浦光空間分布與頻譜分布、晶體基態再吸收效應與能量共振轉移效應的2μm鈥雷射器動力學模型，準確描述寬光譜、差光束質量半導體雷射束組凶煉泵浦鈥雷射器與窄線寬、高光束質量銩光纖雷射泵浦鈥雷射器特性。實驗方面，首先研究了Ho:BYF晶體中波輸出特性，採用889nm雷射泵浦，獲得了5.61mJ的3.9μm中紅外雷射輸出；其次研究了銩光纖雷射器級聯泵浦Ho:YAG晶體的連續工作與調Q脈衝工作特點，利用TDFL泵浦Ho：YAG晶體，獲得了38.6W的連續雷射器輸出，結合聲光調Q技術，獲得了最高12.8mJ、1kHz、25ns的脈衝雷射輸出，同時首次獲得了Cr:CdSe被動調Q脈衝運轉特性，實現了約1.8mJ、685Hz、15.4ns的脈衝雷射輸出；最後，還研究了1.9um光纖耦合LD直接泵浦Ho:YLF雷射器，在“峰”泵浦情況下，報導了最高量子斜效率達89.2%、輸出功率1.63W的緊湊型鈥雷射系統，而在“翼”泵浦情況下，實現了泵浦偏振不敏感的鈥雷射系統，最大連續輸出功率接近1.44W。本項目在執行過程中，在國內外重要光學期刊上已發表論文8篇，其中7篇被SCI收錄，申請發明專利2項，培養了3名博士研究生與1名碩士研究生。
