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oe1(光电查) - 科学论文

9 条数据
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  • 基于偏振光束耦合技术的高功率长波红外激光器

    摘要： 我们展示了一种基于偏振光束耦合技术的高功率长波红外激光器。在最大可用泵浦功率107.6 W下，实现了8.3 μm波长处7.0 W的平均输出功率，对应光光转换效率为6.5%。计算得出该偏振耦合系统的耦合效率约为97.2%。采用闲频单共振运行模式时，在最大输出功率下获得了约1.8的良好光束质量因子及8.3 μm的输出波长。

    关键词： 光学参量放大器、长波红外激光器、偏振耦合、光学参量振荡器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 高转换效率，中红外脉冲通过突发模式光纤激光泵浦光学参量振荡器产生

    摘要： 我们展示了一种中红外光学参量振荡器(OPO)，其泵浦光(1.06微米)到闲频光(3.8微米)的转换效率极高，该振荡器采用脉冲串模式光纤激光器进行准同步泵浦。泵浦脉冲经过特殊设计，具有矩形时域轮廓，由数百个超短子脉冲组成。通过采用准同步泵浦方案，可将参量信号脉冲的建立时间降至最低。当提高泵浦峰值功率时，未观察到反向转换效应。当脉冲串内子脉冲数量设置为240时，实现了19.6%的最高泵浦-闲频转换效率。将脉冲串内子脉冲数量增至约480个后，在45.3瓦泵浦功率下获得了3.8微米波段7.9瓦的最大平均输出功率，对应计算泵浦-闲频转换效率约为17.5%。实验结果表明，与常规长激光脉冲泵浦的OPO相比，这种准同步泵浦OPO的泵浦-闲频转换效率提升了40%。

    关键词： 突发模式光纤激光器、准同步泵浦、中红外、光学参量振荡器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 高效可调谐的1.6微米MgO:PPLN光学参量振荡器，由Nd:YVO4/YVO4拉曼激光泵浦

    摘要： 我们展示了一种高效可调谐的1.6微米MgO:PPLN-OPO（光学参量振荡器），据信这是首个采用二极管端面泵浦拉曼激光器泵浦的同类装置。主动调Q的1176纳米Nd:YVO4/YVO4拉曼激光器具有优良的光束质量，加上整个系统的良好模式匹配，实现了高性能OPO。当入射拉曼功率为2瓦时，在1638.8纳米波长处获得了49.5%的最高拉曼-信号转换效率。使用7.57瓦拉曼激光泵浦时，在1663.5纳米波长获得了3.2瓦的最大输出功率，脉冲宽度为2.85纳秒。同时，线宽小于0.3纳米，并获得了M2因子为1.92的高光束质量。

    关键词： 拉曼泵浦，1.6微米激光器，光学参量振荡器，光束质量

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 用于气体检测的皮秒宽调谐中红外光源

    摘要： 便携式和远程传感解决方案用于检测空气中的气体性质需求很高。特别是例如，在风险场所或包括运输危险物质的车辆事故现场测量火灾烟雾或不受控制的排放[1]?；诠馄椎慕饩龇桨感枰桓隹淼餍城仪看蟮闹泻焱饨舸招图す庠?，可用于现场并扫描大量物质种类。在A Puiu等人之前的研究中[2]，作者描述了一个用于3.3 μm处丙酮检测的有趣系统。所使用的原理是基于3至3.45 μm可调谐中红外源的差分吸收（DIAL）。该光源基于由Nd:YAG激光泵浦的光学参量振荡器（OPO）。该激光器在20 Hz重复频率下提供3.4 mJ能量，脉冲持续时间为7 ns。通过基于气体腔室和中红外检测单元的直接吸收测量装置，作者证明了其系统能够检测1%至10%范围内的丙酮浓度，这是例如炸弹工厂附近预期的典型浓度水平。对于一个潜在可便携的系统来说，这样的结果确实令人印象深刻。然而，关于这一方面，主要是由于激光系统的占地面积和重量，检测单元的可便携性有些受限。因此，在我们的案例中，我们探索了一种基于光纤激光泵浦OPO的解决方案?？⒌钠っ爰す庠淳哂卸搪龀搴驼呖恚?.4 cm-1）。该光纤激光器基于锁模振荡器[3]、安装在压电元件上的光纤布拉格光栅（FBG）用于波长调谐以及多个光纤放大器。OPO系统由比利时LASERSPEC公司提供，可实现2700至3500 nm的光谱范围。准备了一个典型的实验装置来表征该气体传感光源[4]。OPO激光束被分成两部分。一束发送到FTIR光谱仪，另一束发送到包含待研究气体的18厘米长气室（见图1）。展示了不同浓度下的丙酮检测（图2）。FTIR测量结果非常一致。总之，我们展示了使用基于宽调谐紧凑型光纤激光器/OPO光源的吸收光谱系统在3.3 μm（2970 cm-1）处检测丙酮的令人鼓舞的结果，检测水平低至1%。

    关键词： 中红外光源、光纤激光器、光学参量振荡器、宽调谐、皮秒级、气体检测

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 反谐振环皮秒光学参量振荡器产生光学涡旋

    摘要： 光学涡旋是沿传播方向具有螺旋状相位变化的波束。这种相位变化在方位角平面内由exp(imθ)表示，其中m为光学涡旋的拓扑荷数。由于具有甜甜圈状强度分布和轨道角动量（OAM）特性，光学涡旋已在多个科技领域得到应用。现有商用高斯光束转涡旋的模式转换器普遍存在功率处理能力低和/或波长覆盖范围窄的缺陷。为突破这些限制，本文提出一种新方法：利用高斯泵浦反谐振环（ARR）光学参量振荡器（OPO）[1]在宽波长范围内产生高功率光学涡旋。通过控制腔内ARR的高斯光束叠加，我们首先生成了一阶厄米-高斯（HG）模式[2]，再经柱面透镜[3]转换为光学涡旋，实现了1457至1647纳米波长范围的调谐输出，最高输出功率达539毫瓦。

    关键词： 光学参量振荡器、光学涡旋、轨道角动量、波长覆盖范围、反谐振环

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 基于宽调谐中红外脉冲光学参量振荡器的紧凑型光声光谱仪

    摘要： 对于高灵敏度、高选择性的光声（PA）痕量气体检测，理想方案是采用中红外（MIR）波段大波长可调谐的高功率光源——该波段正是多数分子强振动跃迁的特征区域。光参量振荡器（OPO）技术虽属传统方案，但仍是光声光谱仪的卓越光源选择：其凭借1.5至5微米的大范围波长可调谐性实现分子特异性检测，兼具高能量输出、成本效益与紧凑结构等优势[1]。OPO的可调谐特性与PA技术相结合，可通过统一信号处理与数据分析实现多组分气体同步检测。MIR-OPO可配置脉冲或连续波（CW）两种工作模式，其中脉冲模式能产生高峰值功率、可能引发非线性吸收效应，并保持适中的归一化噪声等效吸收系数。我们展示了一款集成MIR-OPO的新型微型化PA痕量气体分析平台，该技术瞄准环境监测与呼气分析两大市场机遇[2,3]。通过将激光脉冲重复频率调节至匹配PA气室声学共振频率，证实微型光声光谱（PAS）气室可被MIR-OPO谐振激发。采用三种气体样本验证该气体传感器在实时环境监测与呼气分析中的应用效果：甲烷（CH4）100 ppmV、二氧化氮（NO2）100 ppmV、以及含40%湿度的环境空气中约1000 ppmV氨气（NH3）[3]，所有样本均以300 ml/min流速通过PAS气室。这些气体既是典型的环境痕量气体，也是呼出气体中的生物标志物——它们通过导致土壤酸化、水体富营养化及平流层臭氧损耗而破坏环境，其中氨气主要源自禽畜废弃物分解、工业过程及柴油机尾气；NO2作为有毒受控空气污染物严重威胁人体健康。监测这些气体在人体呼气中的含量也尤为重要，因其可能成为癌症生物标志物。本研究获得EUREKA计划（欧洲之星项目E10589 - PIRMAH）及丹麦高等教育署的资助。

    关键词： 光声光谱、光学参量振荡器、呼气分析、痕量气体传感、中红外、环境监测

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019年6月23日-27日）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 可调谐光学涡旋参量激光源产生多重上转换轨道角动量态

    摘要： 具有环形空间形态和轨道角动量（OAM）?φ的光学涡旋（其螺旋波前特征表现为方位角相位exp(i?φ)，其中?为称为拓扑荷的整数），已广泛应用于多个研究领域。这些领域包括光学捕获与操控、具有超越衍射极限的高空间分辨率的荧光显微镜以及材料加工。上述应用强烈需求光学涡旋源具备波长可调谐性和OAM多样性。本报告首次展示了一种信号输出——采用结构简单紧凑的腔体配置，从纳秒级二阶涡旋（?=2）泵浦的单共振光学参量振荡器（OPO）中产生了多个上转换OAM态（?=3~5，高于泵浦光的OAM）。所得闲频光呈现负OAM态（?=-1~-3）。

    关键词： 轨道角动量、OAM态、波长可调谐性、光学涡旋、光学参量振荡器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 结构化光泵浦下光学参量振荡的条件

    摘要： 我们研究了由结构化泵浦驱动的II类光学参量振荡器（OPO）所产生的下转换光束的横向模式结构。我们的分析重点关注非线性相互作用中三个场横向模式之间空间重叠所施加的选择规则。这些规则意味着存在一个决定OPO可能产生的横向模式的振荡阈值层级关系，实验结果显著地证实了这一点。

    关键词： 结构化泵浦、横模结构、光学参量振荡器、非线性相互作用、振荡阈值

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 红外宽带光声光谱的光学参量振荡器定量评估

    摘要： 我们评估了由连续波光学参量振荡器（OPO，功率P≈1.26 W）驱动的宽带红外波长区域（3270-3530 nm）光声光谱（PAS）系统可实现的光谱分辨率与检测阈值。针对低浓度（c～100 ppm）的稀释丙烷、乙烷和甲烷测试气体，在约1350个离散波长λi处测量了其吸收光谱IPAS(λi)，并将这些光谱与HITRAN数据库中傅里叶变换红外光谱法获取的高分辨率截面数据σFTIR进行对比。结果显示：丙烷偏差为7.1(6)%，乙烷为8.7(11)%，甲烷为15.0(14)%（相对于基于σFTIR的预期参考值与IPAS(λi)之间的平均不确定度）。特征吸收波长λres的平均分辨率可达δλres～0.08 nm，检测限范围介于7.1 ppb（乙烷）至13.6 ppb（甲烷）之间。进一步应用人工智能程序EUREQA成功解卷积了低检测限下混合气体样品的模拟PAS光谱，该结果证实了PAS技术向生物医学研究等领域的进一步发展潜力。

    关键词： 光声光谱法、光学参量振荡器、PAS、气体采样、碳氢化合物、光谱解卷积、EUREQA、OPO

    更新于2025-09-04 15:30:14