[00989272]全固态飞秒激光器

项目内容：利用Kerr透镜锁模技术可在Ti：Al<,2>O<,3>(钛宝石)、Li：SAF等新型固体激光器中产生脉宽为几个飞秒、脉冲重复率在100mHz左右的超短激光脉冲、脉宽如此短的激光脉冲可望在各种超快过程和超快现象研究中发挥重要作用。由于采用Kerr透镜锁模技术对激光器腔型设计、工作环境等有较高要求，因此使该类激光器的稳定性受到限制。同时，在泵浦源一时还难以用半导体激光器代替庞大的A<'+>气体激光器情况下，整个系统还很庞杂，使用中的维护较为困难。如能解决该类激光器的稳定性问题，并且由泵浦源到激光谐振腔全部采用固体装置。这样就可使该类激光器体积紧凑，而且可输出稳定的飞秒激光脉冲。产品的性能及用途：西北大学光电子技术省级重点实验室暨光子学与光子技术研究所已开展了工业用大功率半导体激光泵浦的全固态飞秒激光器方面的研究工作。通过对激光二极管双端泵浦简单三镜折叠腔Nd：YVO<,4>/LBO腔内双通倍频激光腔进行传输矩阵分析和数值计算，筛选出一组能实现低阈值、高功率、稳定性好的腔参数。特别是在腔内不加任何其它附加元件，而是通过谐振腔本身的设计来有效补偿热透镜效应。结果，当泵浦功率为22W时，获得了TEM<,00>模振荡的最大功率4.3W的倍频绿光输出，其光-光转换效率为19.5%。并且成功地进行了对泵浦源各项技术指标要求极高的掺钛蓝宝石自锁模激光器的研究和紫外倍频光产生技术的研究，据课题组所知在国内首次实现了全固态大功率飞秒(10<'-15>秒)紫外激光器。这些都为下一步开展“全固态大功率多波长激光器”的研制和产业化创造了优越的条件。市场前景：课题组所采用的全固体激光技术把激光二极管、固体激光器与非线性晶体材料紧凑地结合在一起，由于该系统中全部采用固体器件(即无液体和气体材料)，可获得各种优良性能的激光输出。其主要优点是结构小型、紧凑，整体性强，密封性能好，一般具有防震和防冲击等特性，所以工作稳定、操作简单、维护方便且费用较低，配合适当技术，还可耐高温、耐湿、防水，在很多场合(如航空、航天、宇航、舰船、工业现场等)有重要的应用；另外其整体转换效率高(即电能利用率高)。所以发热最小，热效应响应小，这将使激光输出光束质量得到改善，输出稳定性进一步提高；由于激光二极管的寿命长，加上转换效率高等原因，使整个系统寿命延长，这在很多实际应用中将是重要的优点；而且所获得的激光在生物、医学诊断和治疗(如视网膜光凝)、军事工业(如光电对抗、潜卫通讯、激光测距、制导、致盲武器等)、光谱技术、光学信息存储和信息高速公路、大屏幕彩色显示、娱乐业、材料过程以及作为飞秒掺钛蓝宝石激光器和光参量振荡的泵浦源(取代多年来的氩离子激光器)等方面有着广泛的应用。因此，该项目的研究将具有重要的科学意义和实用价值，对西部大开发、陕西大发展会有极大的促进作用。总投资额：500万元。预期经济效益：年产值3500万元。合作方式：技术转让技术入股多种形式。