连天虹
- 作品数：27 被引量：52H指数：4
- 供职机构：西安理工大学机械与精密仪器工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金陕西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信机械工程兵器科学与技术理学更多>>
- 热效应作用下高功率薄片涡旋激光器的模场结构
- 2024年
- 激光介质热效应引起的谐振腔模场结构变化成为高功率涡旋激光器的一个关键问题.本文建立了环形光泵浦薄片激光晶体的温度场及热形变计算模型,将热效应像差作为谐振腔衍射积分方程的微扰,研究热效应对激光器模场结构的影响规律.具体研究了Nd:YAG,Nd:YLF和Nd:YVO_(4)薄片涡旋激光器的模场结构随泵浦功率、晶体吸收系数、晶体厚度的变化规律.研究结果表明,热效应使涡旋激光器模谱产生径向展宽,模式纯净度下降.泵浦功率越大,高阶径向模式占比越大,模场结构越复杂.泵浦功率升高时,Nd:YVO_(4)激光器的模谱展宽最大,Nd:YAG激光器的模谱展宽最小.晶体吸收系数越大,模谱展宽越严重;激光晶体厚度减小时,模谱展宽呈增宽趋势.
- 连天虹窦逸群周磊刘芸寇科焦明星
- 关键词：固体激光器热效应
- 棱镜式激光陀螺双纵模自偏频现象研究被引量：3
- 2017年
- 棱镜式激光陀螺处在特殊的双纵模四频振荡状态下,陀螺可以无偏频地检测出地球自转角速度的天向分量,此时闭锁消失,陀螺处于自偏频状态。设计了基于气体密度和折射率控制的棱镜式环形谐振腔模态控制系统,在此基础上搭建自偏频实验平台。实验得出陀螺在自偏频状态下,两纵模的振荡频率位置处在增益曲线两侧,强、弱模式振荡强度之比约为1.4∶1.0等特点。根据激光半经典兰姆理论,建立了激光陀螺双纵模自偏频物理模型,进而推导得出弱模的频率推斥效应是产生自偏频效应的主要因素。此研究成果将为研制新体制自偏频激光陀螺提供参考。
- 刘健宁焦明星马家君连天虹任莉娜
- 关键词：激光陀螺环形谐振腔
- 微片Nd∶YAG涡旋光激光器研究被引量：2
- 2022年
- 在涡旋光激光器中,同阶次的两个相反手性模式通常呈现叠加输出。建立了同阶次相反手性模式的部分相干叠加模型,实验研究了在连续和被动调Q运行下相反手性模式的叠加特性。在低功率泵浦下,连续运行时两个手性的模式相干叠加形成花瓣状光斑,两个模式的初相位差决定了花瓣光斑节线的方向,而调Q运行时花瓣节线的方向随脉冲序列随机变化。在高功率泵浦下,相反手性模式形成非相干叠加,此时光斑虽然为圆环状,但是光束不具有涡旋相位,这是模式激烈竞争下相位的随机变化导致的。通过倾斜输出镜和被动调Q对手性进行控制,产生了功率分别为0.88、0.85、0.79 W的LG_(0,±1)模、LG_(0,±2)模、LG_(0,±3)模连续涡旋光束和重复频率为12.6 kHz、脉冲宽度为28.6 ns、峰值功率为1.33 kW的LG_(0,±1)脉冲涡旋光束。
- 连天虹杨磊朱家华刘健宁邢俊红刘芸焦明星
- 关键词：激光器固体激光器
- 用声光调制器实现的1W Nd∶YAG单纵模环形激光器被引量：4
- 2014年
- 鉴于单向环形腔是目前获得较大功率单纵模激光最有效的方式之一,为使环形腔单向运行,需要在环形腔内插入对正反2个方向的光产生损耗差的光学元件。采用激光二极管泵浦Nd∶YAG晶体,用声光调制器作为光学二极管使环形腔单向运行,实现四镜矩形环形腔单纵模激光器。实验中谐振腔的稳定性由增益介质的热透镜保证,声光调制器给正反2个方向的光提供损耗差,这使得在竞争过程中有较大损耗的光不能运行从而获得单向输出。实验获得了连续功率1W、光束质量因子M2为1.21的1.06μm单纵模激光。
- 连天虹王石语刘国荣王一斌蔡德芳李兵斌过振
- 关键词：激光器单纵模声光调制器
- 固体激光器涡旋光束产生实验系统设计与实现
- 2024年
- 高质量的涡旋光束在量子信息、激光雷达、激光通信等领域有着广泛的应用前景。为了用固体激光器直接产生涡旋光束,该文基于谐振腔模式与激光介质作用的速率方程,阐述了在二极管端面泵浦固体激光器中通过环形光泵浦产生拉盖尔-高斯涡旋光的原理。设计了环形光泵浦固体激光器产生涡旋光的实验方案并搭建了实验系统。实验产生了角向阶次为1阶、2阶的涡旋光束,相位涡旋手性可通过微调谐振腔输出镜调节。该实验能够使学生利用固体激光器直接产生涡旋光束并观察涡旋光束的相位特性,有助于学生加深对激光谐振腔模式理论及涡旋光束相位特性的理解,为相关专业学生的课程教学提供有力支撑。
- 连天虹寇科刘丽娟王萌
- 关键词：固体激光器涡旋光束相位特性
- 被动调Q双腔双频Nd:YAG激光器设计及实验被引量：4
- 2018年
- 为了获得峰值功率高、相干性好、频差大的双频脉冲激光,设计了一种二极管端面抽运被动调Q双腔双频Nd:YAG激光器,该激光器采用共增益T型双驻波腔结构,腔内偏振分光棱镜和半波片组成的双折射滤光片作为激光纵模选择元件,并以Cr4+:YAG晶体作为腔内被动Q开关,使1064nm激光的p分量和s分量分别在直线腔和直角腔内同时以单纵模振荡,从而获得1064nm正交线偏振双频激光脉冲输出。建立了被动调Q双腔Nd:YAG激光器速率方程组,理论分析了双腔脉冲激光输出特性,实验研究了双腔双频脉冲激光的振荡特性和输出特性。实验结果表明:当激光二极管的抽运功率为2.7W时,从直线腔输出的p偏振单频脉冲激光的重复频率、脉冲宽度和峰值功率依次为5.8kHz、42ns和126.4W;从直角腔输出的s偏振单纵模激光脉冲的重复频率、脉冲宽度和峰值功率依次为5.8kHz、40ns和133.6 W。该双频脉冲激光的频差约为10GHz。这种双频脉冲固体激光器在激光干涉测量和相干激光雷达探测等领域具有广阔的应用前景。
- 周叶焦明星连天虹邢俊红刘芸刘健宁
- 关键词：激光器双折射滤光片被动调QCR^4+:YAG晶体
- 线性调频激光回馈粒度探测灵敏度提升方法
- 2023年
- 激光回馈(或激光自混合干涉)技术在位移、距离、速度、振动等传统物理量测量领域具有广泛的研究和应用.近20年来,这项技术在纳米粒度检测中也展示出了巨大的前景,其测量原理是:基于激光束与照射区域每个粒子相互作用的非相干叠加,粒子直径可以通过激光回馈信号功率谱的洛伦兹拟合而求出.激光回馈粒度检测一般使用恒流驱动的半导体激光器,其信号功率谱峰会位于零频附近,只呈现出右侧部分,有些使用固体激光器的粒度传感器通过一对声光调制器进行移频,将功率谱峰搬离零频位置,但是极大地增加了系统的复杂度和费用.本文用线性调制电流驱动半导体激光器,以产生近似线性调频,从而方便地把功率谱峰搬移到任意期望的频谱位置上.此外,适当的光反馈强度下,倾斜的回馈信号条纹会导致功率谱峰产生高次谐波,这些谐波峰的频谱展宽较主峰更为明显,可以有效提高纳米粒子检测的灵敏度.本文所提出的新技术方案通过数值仿真和实验验证,有望应用在低成本、结构紧凑、高灵敏度的激光回馈粒度传感器或相关仪器中.
- 寇科王错王晛连天虹焦明星樊毓臻
- 关键词：线性调频高次谐波灵敏度
- 高峰值功率声光调Q厄米-高斯模固体激光器被引量：3
- 2022年
- 在离轴泵浦激光器中,离轴热透镜效应会引起激光器出现厄米-高斯(HG)模式的跳模现象,即随着泵浦功率升高,激光器先由单一的HG模式转变为混合模式,进而跳模到相邻的低阶HG模式。这是由离轴泵浦时离轴的热透镜使谐振腔光轴发生偏移,从而使有效的离轴量减小引起的。激光器所处的模式阶数越高,发生跳模对应的泵浦功率越低。实际中可以通过对离轴量增加一个修正量,使激光器重新恢复到跳模前的模式,泵浦功率越高,需要的修正量越大。实验产生了HG_(1,0)~HG_(16,0) 16个模式的高峰值功率脉冲光束,在10 kHz重复频率下,HG_(1,0)光束的脉冲宽度为32 ns,峰值功率为4.1 kW;HG_(16,0)光束的脉冲宽度为79 ns,峰值功率为0.7 kW。
- 连天虹杨磊朱家华寇科张泽煜焦明星王石语
- 关键词：激光器固体激光器厄米-高斯光束跳模热效应
- 一种采用双波长激光测量电爆炸温度分布的装置与方法
- 本发明涉及快速温度分布测量技术，特别是一种采用双波长激光测量电爆炸温度分布的装置与方法，其特征是，至少包括：第一激光器、第二激光器、合束镜、第一反射镜、光学扩束系统、光束会聚单元、分束镜、第二反射镜、第一滤光片、第二滤光...
- 王石语连天虹邱少君尚佩瑾李锦诱蔡德芳
- 文献传递
- 探测用激光光源中的若干关键技术研究
- 光源是激光探测系统的核心器件，本文研究探测用单纵模二极管抽运固体激光器(DPL)中的相关问题，主要内容包括四个部分：分析振荡光场的频谱特性;研究粗糙面传导散热下激光器热效应对激光器性能的影响;系统研究声光调制自注入锁定单...
- 连天虹
- 关键词：固体激光器激光器设计热效应分析
