基于双光子共振激发机制的二极管泵浦碱金属蒸汽蓝光激光器研究

基本信息
批准号:61405197
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:谭彦楠
学科分类:
依托单位:中国科学院大连化学物理研究所
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘万发,公发全,贾春燕,刘通,胡墅,盖宝栋
关键词:
气体激光器二极管泵浦碱金属蒸汽激光器蓝光双光子共振激发
结项摘要

Blue lasers have many potential applications such as underwater optical communication, Marine resource exploration, high-density optical storage, biomedical field, etc.. The sdudy of scalable blue lasers with good beam quality, high efficiency has important scientific significance and application value. This project proposed a new mechanism for blue laser: two-photon resonant excitation diode pumped alkali vapor blue lasers. Two narrow linewidth diode lasers are used as pump source. The alkali atoms are exicited from the ground state nS to the excited state nD based on two-photon resonant excitation mechanism, by the resonant collision with buffer gas, alkali atoms quickly relaxed to the upper laser level (n+1)P and form population inversion with the ground state nS, and then blue laser is generated. In this project, we planed to carry out following theoretical and experimental studies: (1) Using dye lasers as alternative light sources, study the mechanism of two-photon pumped alkali vapor blue laser; select the best buffer gas; Optimize the operation conditions of blue lasr. (2) Implement and optimize the diode pumped alkali vapor blue lasers, Including the development of high-pressure gain cell, the design and optimization line width narrowing system and the beam shaping system of the diode pump source. (3) Design and demonstrate the amplification scheme of the new laser system. We expect that through the study of this project, a new kind of good beam quality, high efficiency scalable blue laser will be demonstrated.

蓝光激光器在水下光通信、海洋资源探测、高密度光存储、激光生物医学等领域具有广泛的应用前景。研制光束质量好、效率高、可放大性强的蓝光激光器具有重要的科学意义和应用价值。本项目提出了一种获得蓝光的新机制:其采用窄线宽二极管激光器作为泵浦源,利用双光子共振激发机制,将碱金属原子由基态nS激发到激发态nD,通过缓冲气体的共振碰撞,快速弛豫到激光上能级(n+1)P,并与基态nS产生粒子数反转,进而产生蓝光。本项目重点开展以下理论和实验方面的研究工作:(1)染料激光器替代光源双光子泵浦碱金属蒸汽产生蓝光的机制研究,筛选最佳的迟豫气体,优化蓝光的出光条件;(2)二极管泵浦碱金属蒸汽蓝光激光器的实现与系统优化,包括高压增益池的研制,二极管泵浦源的线宽压窄及光束整形设计及优化;(3)新激光体系放大方案的设计及论证。我们希望通过本项目的研究,实现一种光束质量好,效率高,可放大性强的蓝光激光器。

项目摘要

采用778nm单色双光子泵浦碱金属铷蒸汽,获得了420nm蓝光激光,峰值功率达到1000W,转化效率大于1.5%。对420nm蓝光能量随温度、泵浦光能量、波长的变化和420nm蓝光光束质量进行了深入研究。对碱金属蒸汽激光器核心技术碱金属增益池的充装进行了研究,搭建了碱金属增益池充装平台手套箱系统,对碱金属增益池的充装工艺进行了研究,采用自主研制的碱金属增益池获得了795nm碱金属激光输出。通过本课题的研究,掌握了碱金属蒸汽激光器核心技术碱金属增益池的研制,为未来碱金属蒸汽激光器的研制打下了坚实的基础。碱金属激光器420nm蓝光的获得,丰富了碱金属蒸汽激光器的输出波长,在水下光通信、海洋资源探测、高密度光存储、激光生物医学等领域具有广泛的应用前景。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018
2

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.19.016
发表时间:2020
3

基于余量谐波平衡的两质点动力学系统振动频率与响应分析

基于余量谐波平衡的两质点动力学系统振动频率与响应分析

DOI:10.6052/1672⁃6553⁃2017⁃059
发表时间:2018
4

古戏台传音的秘密

古戏台传音的秘密

DOI:
发表时间:2021
5

行为安全损耗和激励双路径管理理论研究

行为安全损耗和激励双路径管理理论研究

DOI:
发表时间:2020

谭彦楠的其他基金

相似国自然基金

1

基于直接泵浦自喇曼黄光的共振泵浦钛宝石激光器研究

批准号:61178028
批准年份:2011
负责人:丁欣
学科分类:F0506
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
2

基于腔内泵浦技术的蓝光泵浦Pr:KYF预调Q倍频紫外单频激光器机理研究

批准号:61505012
批准年份:2015
负责人:董渊
学科分类:F0506
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

聚集类型对有机双光子泵浦微纳激光器性能的影响

批准号:21503139
批准年份:2015
负责人:徐珍珍
学科分类:B0306
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
4

基于LD泵浦碱金属蒸汽激光的倍频高重频蓝紫激光光源的研究

批准号:61308050
批准年份:2013
负责人:陈飞
学科分类:F0506
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目