独立调谐的双波长可调谐染料激光器

### 独立调谐的双波长可调谐染料激光器 #### 概述 染料激光器因其能够产生连续可调谐的激光输出而在科学研究和技术应用中扮演着重要角色。本文介绍了一种独立调谐的双波长可调谐染料激光器的设计与实现，该激光器能够在红光波段内产生两个相互正交偏振的激光波长，并且这两个波长可以独立调节。 #### 激光染料的制备与特性 文章首先介绍了激光染料H恶嚓9的制备过程，这是一种通过化学反应合成的激光染料。H恶嚓9溶解于甲醇或乙醇后展现出了良好的光学性能： - **吸收特性**：主要吸收峰位于500nm和620nm附近。 - **荧光特性**：荧光发射范围在630nm至730nm之间。 - **激光特性**：激光发射波长集中在645nm至675nm范围内，阈值能量仅为0.78mJ，转换效率高达22%，显示出优异的激光性能。 #### 铜蒸气激光泵浦的染料激光器中的ASE分析 随后，文章详细探讨了铜蒸气激光泵浦的染料激光器中的ASE（放大自发辐射）特性。ASE是激光器的一种非理想现象，它影响激光器的输出质量和效率。通过理论计算与实验验证相结合的方法，研究人员深入分析了ASE的光强、光谱分布及脉冲宽度等关键参数，并获得了以下结论： - **理论分析**：考虑了染料光强的时间和空间变化、光谱分布以及上能级粒子数的变化等因素，利用计算机模拟得到ASE光强、光谱分布随泵浦光强的变化规律。 - **实验验证**：使用平均功率为5W的铜蒸气激光器泵浦R6G的酒精溶液，测量了ASE强度随泵浦光的变化关系，记录了不同泵浦强度下的ASE光谱分布，并拍摄了不同波长ASE光脉冲波形。实验结果与理论预测一致。 #### 双波长可调谐染料激光器的设计与实现 接下来重点介绍了一种新型的双波长可调谐染料激光器。该激光器采用YAG激光的二次谐波作为泵浦源，以R6G甲醇溶液作为激光介质，具有以下特点： - **独立调谐**：腔内传输的两个激光波长可以在560nm至620nm范围内连续独立地调谐。 - **正交偏振**：两个激光波长之间的偏振方向互相正交。 - **竞争效应**：研究了两个独立调谐波长之间的竞争效应，即一个波长的输出强度如何受到另一个波长的影响。结果显示，当一个波长固定在增益较高的位置时，竞争效应较弱。 #### 新型泵浦方式的环形染料激光器 此外，还介绍了一种新型泵浦方式的环形染料激光器。传统的环形染料激光器通常采用轴外泵浦方式，而本文中的设计则采用了轴向泵浦方式，利用组成环形谐振腔的部分球面反射镜将泵浦光束直接会聚到染料喷流上。这种方式的优势包括： - **结构紧凑**：简化了激光器的光路结构，便于调整。 - **优化性能**：提高了激光器的输出功率和转换效率。 #### XeCI准分子激光泵浦染料激光器的研究 文章提到了两种使用XeCl准分子激光泵浦的染料激光器。一种是传统的腔型激光器，另一种则是无腔染料激光器。这两种激光器均展示了出色的性能： - **传统腔型激光器**：研究了不同溶剂对输出特性的影响，并实现了极窄的调谐激光线宽。 - **无腔染料激光器**：仅使用一个反射镜提供超辐射的单程放大，获得了强烈的染料激光输出。 本文介绍了一系列关于染料激光器的研究进展，涵盖了激光染料的制备、ASE特性分析、双波长调谐激光器的设计等多个方面，为染料激光技术的发展提供了宝贵的参考。