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激光技术及应用小论文 锁模激光的发展历史和主要方法 学号3090101018 姓名 伊宝麟 随着激光技术日新月异的发展，人们在日常生活中对激光有着更高的要求。激光正朝着高功率，短脉宽，全波长以及全固化小型化方向发展。其中调Q和锁模是两种获得短脉冲的方法，将激光能量压缩到极短的脉冲中发射，从而使光源的峰值功率提高几个能级，这就是调Q。未经锁模的激光是多模式的，而这些模式之间在时间上是没有任何关系的，完全独立的，随机的。如果采用适当的措施使这些各自独立的纵模在时间上同步，即把它们之间的相位相互关联起来，使之有一确定的关系，那么激光器的输出将是脉冲极窄，峰值功率极高的超短光脉冲，这就是锁模。 锁模激光目前可以达到达到级别的脉冲。通常应用在超快过程，非线性光学，受控核聚变，等离子体诊断，高精度测量等领域。所谓锁模即使得谐振腔中的各种模式之间相位固定，从而达到使脉冲变窄的效果。为了获得更高的峰值功率和更短的激光脉冲，可以将调Q和锁模两种方法结合起来，就是调Q锁模激光。 1966年，De Maria实现了第一台被动调Q锁模Nd:glass皮秒级脉冲激光器，标致着激光脉冲进入超短脉冲范围。70年代中后期，各种锁模方式（主动锁模，被动锁模，同步泵浦锁模等）逐渐成熟，皮秒级脉冲开始应用到物理和化学领域。碰撞锁模燃料器是80年代的主要代表。1987年福克(R.L.Fork)等人通过运用光纤-棱镜-光栅对压缩技术对碰撞锁模燃料激光器的输出脉冲进一步压缩后获得脉冲宽度为6fs的极窄脉冲。超短超强激光脉冲的产生，为激光技术带来革命性的变化。虽然该激光的锁模原理仍然停留在被动锁模阶段，但是由于脉动的碰撞效应，能够产生稳定的飞秒量级脉冲。从而开拓了超快激光及其重要的新领域——飞秒激光技术与科学。自70年初开始，领导超短脉冲产生一直是以有机染料为介质的激光器。但燃料激光器结构复杂，调节困难，不利于飞秒激光器的小型化和实用化。1991年，英国圣.安德鲁大学的D.E.Spence等人首次发现了钛宝石激光器中的自锁模现象，获得了60fs的超短脉冲输出，使固体激光器突然闯入这一领域，这种激光器具有很高的增益带宽，容易获得很短的飞秒脉冲，可调谐范围宽，输出功率高，结构简单，性能稳定，寿命长，无污染，克服了染料激光器的缺点。出现60fs光脉冲输出后，人们在钛宝石激光器上展开获得亚十飞秒激光脉冲的竞赛，。理论上，钛宝石激光器在800nm波长处，可以最短的脉冲为2.7fs。利用kerr锁模钛宝石激光器产生亚十飞秒脉冲，人们认识到三阶色散是影响获得亚十飞秒脉冲的重要因素。此外，由于调Q包络对锁模脉冲的调制影响，脉冲序列的稳定性问题一直没有得到很好的解决。为了改善调Q锁模脉冲的稳定性，人们在主被动锁模方面做了大量的研究。1974年，声光调制器首次被用来做增强调Q锁模脉冲稳定性的研究。近些年来，采用主动调制的方法实现了稳定的Nd:YVO4半导体饱和吸收镜调Q锁模。 目前,最为广泛使用的一种产生飞秒激光脉冲的克尔透镜锁模（Kerr Lens mode locking)技术是一种独特的被动锁模方法。科尔透镜锁模实际上是利用了材料的折射率随光强变化的特性使得激光器运转中的尖峰脉冲得到的增益高出连续的背景激光增益，从而最终实现短脉冲输出。《OPTICS EXPRESS》最近发表了韩国研究人员Sun Young Choi, Fabian Rotermund等人的文章，报道了基于单壁碳纳米管（Single-walled carbon nanotubes，SWCNT）的全光纤飞秒激光器该国际科研团队由加拿大国立科学研究院、意大利国家研究委员会、美国英飞朗有限公司的研究人员组成，由澳大利亚国家研究委员会光学系统超高速宽带设备研究中心兼悉尼大学光子学和光科学研究所的科学家戴维?莫斯负责。77-fs pulse generation from a stretched-pulse mode-locked all-fiber ring laser》 K. Tamura, E. P. Ippen, H. A. Haus, and L. E. Nelson， February 18, 1993 ②《LD泵浦调Q锁模激光理论及实验的研究》，李明，山东大学，2009.4.20 ③《新型被动锁模光纤激光器研究》，陈国梁，中国科学技术大学，2011，5《测量学》模拟试卷 得分 评卷人 复查人 1．经纬仪测量水平角时，正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差（A ）。 A 180° B 0° C 90° D 270° ? 2. 1：5000地形图的比例尺精度是（ D ）。 A 5 m B 0.1 mm C 5 cm D 50 cm