摘要：基于时空对应原理,设计了一种中心波长在1030 nm的非锁模全光纤皮秒脉冲激光器,该激光器利用相位调制器与光栅对组合构建时间透镜,通过调整相位调制器的驱动电压引入色散,并通过调节透射光栅对之间的垂直间距进行色散补偿,实现脉宽约为3 ps、光谱宽度为1.59 nm、平均功率为0~500 mW的连续可调的激光输出;利用强度调制器实现脉冲整形,输出脉冲的重复频率为80 MHz,脉冲形状呈现出较好的类高斯轮廓,功率稳定性均方根(RMS)值为0.98%。此外,基于此激光器实现了罗丹明B染料固体样品的双光子荧光显微成像,成像质量较好,为高重复频率非锁模皮秒脉冲激光器实现非线性光学显微成像提供了新思路。

摘要：当今世界大约90%的能量供应都是由燃烧生成的。在燃烧场中,火焰的温度影响着场中各种组分链式反应的途径和浓度,获取燃烧场温度信息可以为提高燃料燃烧效率,改进燃烧装置的设计提供重要的支撑依据。随着我国在航空、航天和航海这类高端制造业领域的不断发展,各种大型燃气轮机和超声速发动机的研发进入加速期,此类燃烧装置产生的火焰具有高温、高压、湍流超声速和持续时间短等特点。传统的接触式测温法难以对这类湍流燃烧场进行温度测量,近年以激光光谱法为代表的非接触式测温技术逐渐走向成熟,并获得了广泛地应用。与超短脉冲相结合的飞秒相干反斯托克斯拉曼散射光谱测温技术凭借可提供高时间分辨率(每秒可提供上千个测温数据)、高测温精度和高测温灵敏度等优势而被应用到各种高温、湍流等复杂燃烧场景温度诊断中。文章概述了飞秒相干反斯托克斯拉曼散射测温技术的基本原理,综述了该技术在稳态火焰、加热气体、模拟燃气轮机等燃烧环境中测温工作的研究进展,简要介绍了飞秒时间分辨相干反斯托克斯拉曼光谱的研究和应用,着重介绍了可以实现毫秒量级时间分辨率的飞秒啁啾探测脉冲相干反斯托克斯拉曼散射测温技术和混合飞秒/皮秒相干反斯托克斯拉曼散射测温技术的基本原理和应用进展。指出了三种测温技术的优缺点,并提出飞秒相干反斯托克斯拉曼散射测温技术目前需要关注并解决的技术问题,主要为在高温高压湍流燃烧等极端条件下实现高精度CARS光谱高保真反演出温度信息,以及高温高压湍流燃烧场极端条件下如何获得高信噪比CARS信号的问题。展望了今后的发展趋势:通过高时间分辨的测量,获得湍流火焰中温度的瞬时演化规律,并建立各种复杂火焰的温度演化信息数据库,为研究各种发动机机理提供支撑。

摘要：设计了一种100 W长纳秒脉冲光纤耦合输出的532 nm绿光激光器,使用3个增益介质为Nd:YAG晶体的侧泵模块,结合主振荡功率放大技术、激光偏振复用放大技术和腔外激光倍频技术,实现了在重复频率10 kHz下输出532 nm激光109.5 W、脉冲宽度205 ns、倍频效率56.7%,两维光束质量分别为15.3和17.5。对200μm数值孔径0.22的光纤耦合输出进行了研究,最终实现101.6 W的532 nm绿光光纤耦合输出,耦合效率92.3%,1 h内功率波动约为0.83%(RMS)。这种高功率长纳秒脉冲的光纤耦合输出激光器可与水射流进行结合,对铜、碳化硅、陶瓷等特殊材料进行水导激光加工,其在光伏、芯片加工、电动汽车、3D打印等领域具有重大的应用价值。

摘要：设计了一组双折射滤光片,由3片石英晶体组成,光轴倾角均为0°,基片厚度为0.45mm,3片厚度比为1:4:10。用于自行搭建的钛宝石激光器调谐实验,发现双折射滤光片绕其法线旋转约20°,输出激光中心波长可由760nm连续变化到845nm,并且线宽均小于2nm,最窄能达到0.73nm。泵浦能量465mJ时,800nm输出能量为85mJ。最大斜率效率为32.1%,最大光-光转换效率约为18.3%。双折射滤光片具有较好的调谐和压线宽作用。