LBO晶体对长腔Nd∶GYAP激光器~1μm波段激光性能优化研究

本文研究了一种在激光谐振腔内额外加入晶体以优化谐振腔稳定性的方式,通过在谐振腔内加入折射率合适的晶体有效提高了激光输出性能。本工作搭建了一台Nd^(3+)∶Gd_(0.1)Y_(0.9)AlO_(3)(Nd∶GYAP)晶体激光器,并在激光谐振腔内置入LBO晶体,研究对比了LBO对b切和c切晶体激光性能的影响,以及有无LBO时的激光器性能,包括输出功率、激光波长、光束质量和偏振特性。结果表明,当在激光谐振腔内置入LBO后,光谱和光束质量基本没有发生变化,b切Nd∶GYAP激光器的斜率效率从18.9%提高到24.3%,c切Nd∶GYAP激光器的斜率效率从2.87%提高到10.07%,b切晶体的最大输出功率从0.931 W增加到1.254 W,c切晶体的输出功率从63 mW增加到134 mW。置入LBO后,输出激光的偏振由于旋光现象也会在一定程度上发生偏转。因此,在一些必须延长腔长的情况下,如调谐和锁模操作中,该工作为其提供了一种提高激光器斜率效率和输出功率的方法。

悦能光电实现4 kg级LBO晶体的批量生产

近日,河南悦能光电科技有限公司(以下简称“悦能光电”)在熔盐法大尺寸晶体生长方面获得突破性进展,他们采用独立设计的大型熔盐炉实现了4 kg级三硼酸锂晶体(LBO)的批量化生产。需要说明的是,悦能光电在这几年最艰难的生产研发过程中,一直与中国科学院理化技术研究所晶体中心保持着良好的合作,这也是公司获得进展的关键因素之一。

用DSC法测定BBO、LBO和CLBO晶体的恒压比热容

本文用差示扫描量热法 (DSC)测定了非线性光学晶体BBO、LBO和CLBO的恒压比热容 ,计算了在 2 2 0～ 4 2 0K温度范围内每间隔 10K的焓差值和熵差值。有关误差分析表明 ,该测试方法是有效的 ,并可用于其它晶体的恒压比热容的测量。

LD泵浦Nd∶YVO_4晶体LBO倍频457 nm蓝色激光器

用国产半导体激光二极管泵浦Nd∶YVO4晶体,在室温下获得914nm激光连续输出,用Ⅰ类临界位相匹配LBO腔内倍频获得457nm蓝色激光输出当泵浦注入功率为1.7W时倍频蓝激光最大输出达20mW,光光转换效率为1.2%,功率稳定性24h内优于±3%

LD端面泵浦折叠腔Nd:YVO4/LBO激光器

对端面泵浦Nd∶YVO4 构成的四镜Z型折叠腔结构进行了理论研究 ,合理调整谐振腔的参量关系 ,使谐振腔能够适应不同泵浦功率下激光晶体热焦距的变化 ,同时所设计的折叠腔还具有腔参量调整灵活等特点 以LBO晶体为倍频晶体 ,采用Ⅰ类角度调节位相匹配技术 ,在双端泵浦光功率为 2 6W时 ,成功地获得了 4W稳定的连续绿光输出 Nd∶YVO4 /LBO绿光激光器输出为 4W时的稳定性为 1.3% ,其光 光转换效率达到 13%

高效三倍频全固态Nd∶YAG/LBO紫外激光器

报道了一种侧面泵浦Nd∶YAG、声光调Q、LBO晶体腔外倍频和三倍频的355nm准连续波紫外激光器.采用结构简单、紧凑的平-凹腔设计,在152W的泵浦功率下,重复频率5kHz时,获得平均功率1.62W的355nmTEM00模激光输出,三倍频的转换效率为25%;重复频率1kHz时,获得平均功率518mW、单脉冲能量518μJ、脉宽17ns、峰值功率高达30kW的紫外激光输出.

LD泵浦高效率折叠腔YAG/LBO蓝光激光器

介绍了一种 LD泵浦的高效率 Nd∶YAG/LBO蓝光激光器。采用 LBO代替 KN晶体进行腔内倍频 ;采用 V型谐振腔结构。实验证明 ,该设计具有倍频效率高、稳定性好、适合产品化等优点。在注入泵浦光功率为 1 .2 W时 ,获得 TEM0 0 模蓝激光输出达 63m W,偏振比超过1 2 0∶ 1 ,2 4 h功率不稳定度优于± 3%

高稳定LD端面泵浦腔内倍频Nd:YVO_4/LBO连续红光激光器

设计出一种能够较好地补偿激光晶体热效应的激光谐振腔,实现了高稳定LD单端泵浦LBO腔内倍频Nd∶YVO4连续红光激光器.当晶体吸收的泵浦功率为24.56W时,671nm激光功率达到1.203W,光-光转换效率4.9%,激光模式为TEM00模.在输出功率为1.08W时,激光器1h功率不稳定度为0.52%.

LBOⅠ类临界相位匹配内腔和频593.5nm激光器

报道了LD端面泵浦Nd∶YVO4晶体产生1064nm和1342nm双波长激光束,采用一个线性平凹腔结构,利用LBOⅠ类临界相位匹配在腔内和频产生593.5nm连续黄光激光输出的全固体激光器的实验研究。在泵浦功率为10W时得到593.5nm的黄光激光输出功率为260mW。光束远场发散角θ<1mrad。593.5nm激光输出为低噪声输出。24h功率不稳定度小于±2%。

LD泵浦Nd∶YVO_4/LBO临界相位匹配腔内倍频瓦级绿光激光器

报道了一种光纤耦合LD泵浦Nd∶YVO4 晶体、腔内Ⅰ类临界相位匹配 (角度匹配 )LBO倍频、瓦级输出的全固态绿光激光器的设计方法和实验结果 采用短三镜折叠腔结构 ,通过对热透镜焦距的估算及计算机优化设计选取合适的谐振腔参量 ,在 8W的泵浦功率下 ,获得了 1.6W绿光基模输出 ,光 光转换效率达 2 0 % 经测量 ,绿光的偏振比超过 4 0 0∶1,4h功率稳定度为± 1 6 %

LD泵浦1.2W连续Nd:YAG/LBO红光激光器

报道了一种光纤耦合LD泵浦Nd∶YAG晶体、腔内Ⅰ类临界相位匹配LBO倍频、瓦级连续输出的全固态红光激光器的设计和实验结果。采用短三镜折叠腔结构,在8W的注入泵浦功率下,获得了连续输出1.2W、波长为660nm的红光基模输出,光光转化效率达到15%。

LBO晶体非临界相位匹配倍频研究

利用LBO晶体对Nd:YAG ns激光器进行了腔外倍频实验研究。实验中LBO晶体采用Ⅰ类非临界相位匹配(NCPM),温度调谐,将倍频转换效率和温度调谐的理论值与实验数据进行了对比,实验结果基本与理论值相符。当基频光的单脉冲能量为1.3J时,获得了840mJ的532nm倍频绿光输出,最高转换效率达到65％,倍频光能量不稳定度小于±3％。

LD泵浦Nd∶YVO_4晶体LBO临界相位匹配倍频671nm激光器

报道了国产LD泵浦Nd∶YVO4 晶体 ,首次用临界相位匹配方式LBO腔内倍频实现了高效率的 6 71nm红激光输出。当注入泵浦功率为 80 0mW时 ,用II类临界相位匹配LBO倍频 ,红激光基模输出 5 2mW ,光 光转换效率达 6 .5 %;用I类临界相位匹配LBO倍频 ,红激光基模输出 97mW ,光 光转换效率达 12 .1%。

LBO晶体的超精密加工工艺研究

采用Logitech PM5精密研抛机,通过机械抛光和化学机械抛光方法超精密加工LBO晶体;详细研究了LBO晶体的超精密加工工艺,并观察研磨和抛光等加工过程后的晶体表面形貌;研究抛光液和抛光垫在抛光中对LBO晶体表面微观形貌的影响。使用Wkyo激光干涉仪测量平面度,光学显微镜观察表面宏观损伤,原子力显微镜测量表面粗糙度和观察微观形貌。通过实验,实现高效率、高精度、高质量的LBO晶体的超精密加工,得到了LBO晶体的超精密加工工艺;超精密加工后晶体的表面粗糙度<0.2nm RMS,表面平面度<λ/10(λ=633nm),微观损伤少。

缓冲层对LBO晶体上1064nm,532nm增透膜附着力的影响

采用电子束蒸发方法在LBO晶体上制备了无缓冲层和具有不同缓冲层的1064 nm,532 nm二倍频增透膜。利用分光光度计、纳米力学综合测试系统以及调Q脉冲激光装置对样品的光学性能、附着力以及抗激光损伤性能进行了测试分析。结果表明:所有样品在1064 nm和532 nm波长的剩余反射率都分别小于0.1%和0.2%;与无缓冲层样品相比,预镀Al2O3缓冲层样品的附着力提高了43.1%,具有SiO2缓冲层样品的附着力显著提高,而MgF2缓冲层的插入却导致薄膜附着力降低。应用全塑性压痕理论和剪切理论对薄膜的附着力增强机制进行了分析。薄膜的抗激光损伤性能分析表明,SiO2缓冲层也有助于改进薄膜的激光损伤阈值。

BBO,LBO,KDP晶体光参量啁啾脉冲放大特性的比较研究

对BBO,LBO,KDP晶体I类非共线匹配下的光参量啁啾脉冲放大的相位匹配、参量范围、增益特性等进行了理论分析,重点对BBO和LBO的光参量啁啾脉冲放大特性进行了比较。结果表明对于以光参量啁啾脉冲放大系统代替800nm中心波长的Ti:sappire再生放大系统,用BBO晶体可获得更宽的增益带宽,而对1053nm中心波长的种子光用LBO晶体更好。

自聚焦透镜耦合Nd:YVO_4/LBO全固态绿光激光器

目的为减小传统透镜耦合系统给泵浦光束带来的热畸变,提高耦合效率,较好地实现抽运光与振荡光之间的模式匹配。方法利用自聚焦透镜端面抽运Nd:YVO4/LBO系统,LBO晶体采用了I类非临界相位匹配方式,分析了激光晶体热透镜效应对三镜V型折叠腔稳定性的影响。结果通过对端面抽运Nd:YVO4晶体工作特点的分析,得出了端面抽运方形激光晶体内部温度场的分布规律和热透镜焦距的表达式。结论抽运光功率为28.4 W时,获得了9.9 W的连续绿光输出,其光-光转换效率达34.9%。

LD泵浦Nd∶YAG/LBO结构660 nm红光激光器

采用国产LD泵浦Nd∶YAG晶体 ,通过谐振腔镜的膜系选择获得了Nd3+离子中波长为 1319nm的受激辐射振荡 ,首次用I类临界位相匹配LBO进行腔内倍频 ,实现了 6 6 0nm红色激光的高效倍频输出 当泵浦注入功率为 80 0mW时 ,6 6 0nm激光基横模 (TEM0 0 )输出功率为4 6mW ,光光转换效率高达 5 .75 %

LBO晶体直接倍频获得488nm激光

利用LBO晶体直接倍频波长为976nm的连续半导体激光二极管,获得了波长为488nm的连续蓝光输出,最大输出功率25mW。设计并分析了一个用于976nm激光倍频的L型谐振腔,并在实验基础上,制成了一台小型全固态488nm连续蓝光激光器。

缓冲层对LBO晶体上1064nm,532nm二倍频增透膜的激光损伤阈值的影响

采用电子束蒸发方法在LBO晶体上制备了无缓冲层和具有不同缓冲层的1064nm,532nm二倍频增透膜.利用Lambda900分光光度计和调Q脉冲激光装置对样品的光学性能和抗激光损伤性能进行了测试分析.结果表明,所有样品在1064nm和532nm波长的剩余反射率都分别小于0.1%和0.2%.与无缓冲层样品相比,采用SiO2和MgF2缓冲层薄膜的激光损伤阈值分别提高了23.1%和25.8%,而Al2O3缓冲层的插入却导致薄膜的激光损伤阈值降低.通过观察薄膜的激光损伤形貌,分析破斑的深度信息和电场分布,表明LBO晶体上1064nm,532nm二倍频增透膜的激光损伤破坏主要表现为膜层剥落,激光产生的热冲击应力使薄膜应力发生很大变化,超过膜层之间的结合而引起膜层之间的分离.采用SiO2或MgF2缓冲层可改进Al2O3膜层的质量,从而有利于提高薄膜的激光损伤阈值.