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中国激光
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周炳琨

月刊

0258-7025

cjl@siom.ac.cn

021-69918427

201800

上海市嘉定区清河路390号 上海800-211邮政信箱

中国激光/Journal Chinese Journal of LasersCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是我国唯一全面反映激光领域最新成就的专业学报类期刊。主要发表我国在激光、光学、材料应用及激光医学方面卓有成就的科学家的研究论文。涉及领域包括激光器件、新型激光器、非成性光学、激光在材料中的应用、激光及光纤技术在医学中的使用，锁模超短脉冲技术、精密光谱学、强光物理、量子光学、全息技术及光信息处理。
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    散射式扫描近场光学信号的提取技术综述(特邀)

    江涛王泽瑞周雷周州...
    1-17页
    查看更多>>摘要：散射式扫描近场光学显微是重要的近场光学显微技术之一，能够实现样品表面nm尺度的光学成像，在多个研究领域中有着广泛的应用。散射式扫描近场光学显微镜通过对针尖-样品处进行光激发，产生包含样品近场信息的近场散射信号以及包含近场信息的背景散射信号。尽管近场散射信号强度相比背景散射信号微弱，但可以通过轻敲模式的针尖周期性调制，利用一系列近场光学信号提取技术对其进行有效提取。针对散射式扫描近场光学显微术，利用针尖-样品物理模型分析了近场散射信号的产生机制，并详细介绍自零差检测、零差检测、外差检测、伪外差检测等主要近场信号提取技术，最后根据该领域的近期研究进展对未来研究方向进行了展望。

    显微散射式扫描近场光学零差伪外差

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    基于碳化钛的亮暗脉冲可切换锁模光纤激光器

    陆天一常建华戴腾飞苏友朋...
    18-25页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于碳化钛(Ti3C2Tx)的亮暗脉冲可切换锁模光纤激光器。基于光沉积法将制备的Ti3C2Tx附着于腐蚀光纤表面，利用光纤倏逝波耦合效应提高光与Ti3C2Tx材料的相互作用。将该器件置于掺铒光纤激光器腔内，当泵浦功率为110。2 mW时，获得了中心波长为1562。34 nm和1563。11 nm的双波长暗脉冲输出，脉宽为3。8 ns，重复频率为13。5 MHz，信噪比为49 dB。通过调节偏振控制器和泵浦功率，改变腔内偏振态，实现了亮脉冲、暗脉冲、暗亮脉冲对的工作状态切换。该光纤激光器具有产生暗脉冲泵浦阈值功率较低、光-光转换效率更高、可切换的优势，展示了碳化钛在亮暗脉冲光纤激光器中的应用潜力。

    光纤锁模激光器倏逝场亮暗脉冲切换碳化钛

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    采用BBO晶体产生266 nm深紫外激光过程中的热特性研究

    王子文曹雪辰张艳林程东林...
    26-34页
    查看更多>>摘要：基于近红外波段1064 nm激光的四倍频过程是产生深紫外激光的有效技术手段之一。然而，非线性晶体在产生深紫外激光的过程中，晶体内部严重的非线性吸收带来的热效应会破坏其相位匹配条件，进而制约深紫外激光功率的提升。为此，在利用偏硼酸钡(BBO)晶体作为1064 nm近红外光四倍频过程的非线性转化介质的基础上，通过对不同匹配温度下的晶体内部温升情况进行研究，发现提高晶体匹配温度可以有效减缓晶体内部由非线性吸收引起的热效应，改善深紫外激光功率输出。最终，在晶体匹配温度为180 ℃、绿光输入功率为16 W时，获得了重复频率为20 kHz、单脉冲宽度为4 ns、平均功率为2。56 W的266 nm深紫外激光。通过建立BBO晶体非线性吸收理论模型，进一步计算了不同匹配温度、不同紫外激光功率下的非线性吸收系数和归一化色心密度，结果显示，非线性吸收系数与紫外激光功率强度正相关，并且在紫外激光功率均为2。25 W时，相较于60 ℃，匹配温度为180 ℃的晶体其非线性吸收系数减小了近63％，色心密度也降低了 57％，该研究结果对实现高功率的266 nm深紫外激光的输出具有重要意义。

    266nm深紫外激光非线性吸收热效应匹配温度高功率偏硼酸钡

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    热载荷下反射式激光扩束器的波前性能研究及设计

    范文杰李朝辉刘勇张欢...
    35-45页
    查看更多>>摘要：能量空间运输型的高能激光系统应具备全时段运用能力，其内置扩束器作为能量收发的关键部件，需保证在0～40℃昼夜温度下维持高波前误差指标，为研究其热性能，从光机热集成分析及高低温测试两方面同时进行研究，研究温度变化对激光扩束器波前像差的影响规律。建立了高低温实验测试平台，借助0～40 ℃的波前测试数据讨论了仿真结果精度，高低温环境下两者离焦量数值偏差小于8％，波前均方根(RMS)数值偏差小于12％，仿真与实验能够相互验证。针对升降温时系统离焦量变化大的特点，提出了注胶热补偿设计方法，设计了便于定量注胶的主镜镜框结构，结合仿真和实验测试手段评估了注胶热补偿设计方法的可行性和热补偿效果，实验结果表明:0～40℃范围内，系统波前误差RMS变化最大值为0。0078λ@633 nm，注胶热补偿设计具有很好的热补偿效果和可行性，能够为高低温环境下同轴反射式光机系统的热设计提供思路及数据支撑。

    激光扩束器光机集成分析波前测试结构热设计

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    抑制调Q不稳定性的非线性镜锁模激光器

    韩佳坤李国泰李帅赵静...
    46-53页
    查看更多>>摘要：为了抑制高功率非线性镜锁模激光器的调Q不稳定性，提出了一种双晶体二次倍频非线性镜结构，通过加入第二块非线性晶体将二次谐波倍频为四次谐波来产生损耗，从而实现非线性反射率的提前饱和。该结构降低了非线性镜锁模器件的饱和峰值功率密度和调制深度，从而降低连续锁模阈值，得到稳定的连续锁模输出。通过理论分析这种非线性镜结构抑制调Q不稳定性的原理和表达，并使用大芯径晶体方波导作为增益介质，进一步搭建实验，验证了这一结构的可行性。最终实验获得了功率为26。5 W、重复频率为32。2 MHz、脉宽为0。95 ps的连续锁模脉冲输出。实验结果表明，这种高功率非线性镜锁模激光器结构简单、稳定可靠，并且该器件在高功率锁模激光器的发展中具有巨大潜力。

    锁模晶体波导调Q锁模连续锁模非线性镜锁模高功率

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    掺镱混沌光纤激光倍频产生绿光混沌激光的随机特性研究

    邵志超杨玲珍李义松冯含露...
    54-60页
    查看更多>>摘要：采用非线性晶体倍频掺镱光纤混沌激光实现了波长为535 nm的绿色混沌激光的输出。基于光纤的非线性效应获得了 1070 nm混沌激光，对产生的混沌激光进行功率放大，通过控制泵浦电流的大小和倍频实现了不同功率535 nm绿色混沌激光的输出。利用排列熵、偏度、峰度对混沌激光的随机性进行分析，并对比分析倍频前后混沌激光随机性的变化。结果表明:在泵浦电流从4 A增大到10 A的过程中，1070 nm混沌激光的排列熵趋于稳定;当泵浦电流大于5。25 A时，随着泵浦电流的增大，535 nm绿色混沌激光的排列熵先下降后趋于稳定，偏度和峰度的值也趋于稳定，实验获得了时间序列随机性较好且符合正态分布的535 nm绿色混沌激光。

    激光器掺镱光纤激光器绿色混沌激光倍频随机性

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    阵列激光辐照碳纤维复合材料温度场分析

    吴静田明王菲张承双...
    61-71页
    查看更多>>摘要：阵列激光辐照技术是实现碳纤维复合材料(CFRP)快速高效固化的有效办法，辐照区域温度场的均匀性是影响构件质量的重要因素，因此对温度场均匀性进行量化分析具有重要意义。基于阵列激光辐照原理建立了CFRP的有限元温度场分析模型并完成了实验验证，通过计算辐照区域内温度场的均匀性指数，分析了不同激光光斑间距、不同激光光斑尺寸和不同激光功率条件下温度场的变化趋势。结果表明:在单个激光光斑边长为50 mm的条件下，当激光光斑中心间距从45。0 mm增加至55。0 mm时，热影响区面积逐渐增大，均匀性指数先增大后减小，当光斑中心间距与光斑边长相等时，均匀性指数最高为0。95;当激光光斑边长从40 mm增加至60 mm时，热影响区面积逐渐增大，均匀性指数从0。92增加至0。98;当激光功率从50 W增加至250 W时，热影响区面积几乎不变，均匀性指数从0。97减小至0。93。

    碳纤维复合材料激光辐照有限元温度场均匀性评价

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    基于半导体光放大器的纳秒脉冲串激光种子源系统

    黄磊邱基斯齐耀东袁峰...
    72-79页
    查看更多>>摘要：设计了一种基于半导体光放大器的纳秒脉冲串激光种子源系统。在该系统中，半导体光放大器具有40dB以上的高消光比，可实现高信噪比的脉冲串激光输出。利用半导体光放大器腔外调制窄线宽连续激光光源，研究了不同重复频率下纳秒脉冲串激光的输出特性，通过调控触发信号实现了子脉冲重复频率为10～100 kHz、子脉冲脉宽为8。6～88。2 ns、单脉冲能量为0。892～6。124 μJ的高光束质量1064 nm脉冲串激光输出，最大平均功率为86。4 mW，输出不稳定度为1。66％，横向光束质量因子(M2x)和纵向光束质量因子(M2y)分别为1。12和1。16。该系统可作为高平均功率纳秒脉冲串激光器的种子源系统。

    激光器半导体光放大器脉冲串激光激光器种子系统

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    基于全正色散光纤锁模激光器的波长可调光谱平顶单腔双光梳

    宋鹏枼陶家宁应鹏润靳昊澍...
    80-86页
    查看更多>>摘要：报道了一种由线性腔全正色散光纤锁模激光器产生的波长可调谐且光谱为平顶状的单腔双光梳光源。该激光器输出两个重复频率略微不同的光频梳，具有偏振正交、中心波长可同时调谐，及光谱呈平顶且重叠等特点。在共腔作用下，重复频率的波动被抵消80％，自由运转条件下35 min内的重复频率差的漂移量被压缩至赫兹量级。在保持锁模稳定的条件下，中心波长可调谐范围大于10nm，平顶光谱带宽约为4nm。该双光梳光源兼具波长可调谐与光谱呈平顶状的特点，为波长可调谐的双光梳光谱提供了新的制备方案。

    激光器锁模全正色散双光梳

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    基于空域评价和分布统计的高功率激光装置近场状态分析方法

    陈伟范薇杨琳
    87-99页
    查看更多>>摘要：惯性约束聚变高功率激光驱动器优质的近场分布是提升装置输出性能的关键。研究了高功率激光装置基频近场状态的分析方法，利用统计光学理论，获得了近场通量分布的概率密度函数及其近似表达式，近场的统计特性反映出其整体分布特征及其变化原因，由于信号通量和噪声通量可以用于描述理想的光束分布及扰动，近场分布信噪比能更显著地反映光束受扰动影响的程度;提出并验证了局部对比度和局部调制度的应用可行性，即能够定位近场异常区域并分析其状态演化;通过近场光束的通量统计研究了高通量点的演化过程，提供怀疑发生损伤的区域，并对高通量点与信噪比之间的指数模型提出了对比度的控制要求。研究结果为装置在高功率激光辐照下的安全运行提供了理论基础和实验支撑，提出了新的近场状态评估方法，对装置维护和运行策略调整起到一定的指导作用。

    高功率激光驱动器近场光束质量分布统计空域评价近场分布信噪比

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