Design guidelines and characteristics for a kind of four-layer large flattened mode fibers

A theoretical method to analyze a kind of four-layer large flattened mode (LFM) fibers is presented. The properties of the fiber, including the fundamental and higher-order modal fields, effective area and bending loss are discussed by comparison. At the same time, the reasons for the different characteristics are considered. The obtained results indicate that the effective area of the four-layer LFM fiber is about 1.3 times larger than that of the conventional standard step-index fiber and the fiber can suppress the higher-order modes via bending effectively. The four-layer LFM fiber has less efficient bend-induced filtering ability than the conventional step-index fiber; however, it has more efficient filtering ability than the three-layer LFM fiber. (C) 2007 Elsevier GmbH. All rights reserved.

A large-area photolithography technique based on surface plasmons leakage modes

An atomic force microscope (AFM) assisted surface plasmons leakage radiation photolithography technique has been numerically demonstrated by using two-dimensional finite-difference time-domain (2D-FDTD) method. With the aid of a metallic AFM tip, particular characteristic of the Kretstchmann configuration to excite surface plasmons (SPs) is utilized to achieve large-area patterns with high spatial resolution and contrast, the photoresist could be exposed with low power laser due to the remarkable local field enhancement at the metal/dielectric interface and the resonant localized SPs modes near the tip. Good tolerance on the film thickness and incident angle has been obtained, which provides a good practicability for experiments. This photolithography technique proposed here can realize large-area, high-resolution, high-contrast, nondestructive, arbitrary-structure fabrication of nanoscale devices. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

高重复率半导体激光抽运Nd：YAG放大器激光特性的实验研究

实验研究了高重复率、大功率半导体激光二极管阵列（LDA）侧面环绕抽运的Nd：YAG激光放大器的放大特性、热焦距变化和热致双折射效应引起的退偏特性。偏振光绎千赫兹高功率单通激光放大器，获得约3倍的光脉冲能量放大，脉冲宽度基本保持不变，其输出的P分量与S分量的能量比趋于常数3：1，实验测得的能量放大倍率及放大光束的椭圆偏振度与理论预期吻合很好。

高功率板条激光器的研究进展

板条激光器，特别是LD抽运的板条激光器，作为高功率同体激光器的一个重要发展方向，在军用和工业应用等领域有着较好的应用前景。综述了板条激光器的抽运、冷却方式以及谐振腔设计方面的进展，并对其应用前景进行展望。

高功率高重复频率全固态激光器热透镜效应补偿与分析

将kHz高功率固体激光器增益介质当作厚透镜处理，建立了热透镜效应分析的理论模型，使用矩阵的方法对等效热透镜腔进行分析。对增益介质抽运均匀性进行了改善，通过分析模拟计算结果。设计了混合非稳腔结构，选择了最佳凸面镜曲率半径对热透镜效应进行补偿。试验结果表明，补偿效果明显，kHz高功率全固态激光器的光束发散角优于1．3mrad。

板条激光放大器中寄生振荡的研究

寄生振荡的存在使得放大器在信号光到达之前消耗了大量的反转粒子数,降低了放大器的激光增益和储能效率,严重地影响了激光放大器的性能,尤其对高功率激光放大器。在理论分析和实验研究的基础上,以Nd∶YAG晶体板条为例,用8条半导体激光阵列对晶体进行双侧抽运,研究了高功率激光放大器的寄生振荡现象,分析了板条晶体寄生振荡产生的原因,并详细比较了晶体在不同的抽运功率和表面处理下的放大效果,得到了2倍的单程放大,当输入能量为140 mJ时,获得了278 mJ的激光输出。

新一代大功率固体板条激光器的技术进展

介绍了固体板条激光器为了获得大功率和高光束质量而采用的新技术, 阐述了新一代大功率固体板条激光器的最新进展, 分析了新一代大功率固体板条激光器的技术特点, 并对其应用前景进行了展望。

Yb：Y2O3透明陶瓷的光学性能研究

介绍了一种基于纳米粉末真空烧结技术的新型固体激光材料——Yb：Y2O3多晶陶瓷的制备工艺、物理化学特性、能级结构和光谱特性，并与Yb：YAG单晶进行了对比．采用紧凑型有源镜激光器（CAMIL）的抽运方式，验证了Yb：Y2O3透明陶瓷的激光输出性能．在35W的最大抽运功率下，得到波长1078nm，功率10．5w的连续激光输出，斜率效率达到37．5％．实验中还观察到激光输出波长随抽运功率增加而红移以及随输出耦合镜变化而漂移的现象．Yb：Y2O3多晶陶瓷是一种理想的激光材料，不仅具有与Yb：YAG单晶同样优秀的

基于正交频率变换的高功率蓝绿全固态激光器

对多横模全固态激光器使用正交频率变换进行了分析,计算了频率转换效率与激光发散角的关系。使用双KTP晶体正交倍频的方法,对Nd∶YAG激光器输出的含有高阶横模的激光进行倍频实验研究。在1064 nm Nd∶YAG激光基波功率密度为121 MW/cm2时,其谐波转换效率达到75.5%。研究表明,对于光束质量较差的基波激光,采用正交频率变换的方式,适当选择晶体参数,同样可以获得较高效率的二次谐波输出。

高功率脉冲双包层光纤激光器的新进展

对高功率脉冲双包层光纤激光器的国内外研究进展进行评述，通过建立了小信号瞬态增益模型，对脉冲激光信号经过双包层光纤放大后的波形进行了数值模拟。分析了基于MOPA方式脉冲双包层光纤激光器的几个问题，报道了中科院上海光机所采用振荡-放大（MOPA）方法获得133．8W平均功率脉冲放大输出的实验结果。

多模光纤激光器实现高功率低阶模输出

采用光纤缠绕的方法，来抑制大模场面积（LMA）双包层光纤激光器中的高阶模振荡。将光纤缠绕至两种不同半径，实验测量了相应条件下激光器的输出功率和光束质量因子M2。缠绕半径为165mm时，输出功率为217W，M2为2.96；缠绕半径为52mm时，输出功率为160W，M2为1.38。光纤激光器相应的斜率效率分别为60％和48％。光纤缠绕半径较小时，虽然激光器输出功率减小，但其亮度是大缠绕半径时对应值的3.4倍。

两微米瓦级掺铥短光纤激光器

以短的高掺杂浓度的掺铥硅基光纤为增益介质，采用790 nm波长的激光二极管(LD)为抽运源，得到了波长为2 μm的高功率激光输出。当光纤长度为7 cm时，激光器的阈值泵浦功率为135 mW，最大输出功率为1.09 W，斜率效率为9.6%(相对于耦合进光纤的抽运功率)。该激光器的输出稳定性在5%以内。此外，我们还观察分析了工作温度和其他腔结构参量对该激光器工作性能的影响。

千瓦级双包层光纤激光器冷却方案设计理论和实验研究

尽管双包层光纤激光器的散热性能好于传统的固体激光器的散热性能,光纤激光器中的热沉积仍然是限制提高其输出功率的重要因素.以双端抽运的400W双包层光纤激光器为实例,定量分析了光纤内的热沉积分布.根据所建立的散热模型,为了确保千瓦级双包层光纤激光器安全稳定的运行,抽运端附近的对流换热系数应大于2.8×10-2W·cm-2K-1.据此设计出高功率双包层光纤激光器抽运端冷却装置并成功应用在激光系统中,获得了千瓦级的激光输出.

边缘泵浦被动调Q的Nd：YAG薄片激光器

文中报道了一台采用激光二极管部分边缘泵浦方式的高功率薄片激光器，晶体尺寸是1 mm×10 mm×60 mm。Cr4+：YAG被用来作为被动调Q晶体，在重复频率高于10kHz时，获得了脉宽10ns，平均功率70W，斜线效率为36\%的激光输出。通过控制泵浦光束直径的大小，我们在厚度方向得到了近似衍射极限的光束输出。整个激光器结构紧凑，大小为60 mm×174 mm×150 mm。

瓦级双包层光纤超荧光光源的实验研究

采用大功率半导体激光器抽运25m掺Yb双包层光纤，在单程装置中，前向(SPF)和后向(SPB)分别获得了1．46w和1．82w最大超荧光功率，斜度效率分别为23．4％0和29．2％，3dB带宽最大为11nm。采用特定范围波长双色镜作为前腔镜，形成双程前向(DPF)装置，获得最大超荧光输出功率2．12W，此时斜度效率为43．2％，中心波长在1070nm，输出光谱平坦性较好，3dB带宽从单程的11nm提高到42nm。