半导体泵浦铷蒸气激光器国内首次出光

采用体光栅对商用线阵半导体激光器进行线宽压缩,得到线宽0.1nm、中心波长780.2nm、最高连续输出功率80W的泵浦激光输出。为了降低热效应,通过外加斩波器将泵浦光转化为脉冲模式,脉宽440μs,占空比为1∶5。采用长度为5mm的铷金属饱和蒸气作为增益介质,并在常温下充入33kPa乙烷和47kPa氦气,进行了出光实验。在泵浦峰值功率35.4W,铷吸收池温度120℃时,得到峰值功率600mW的795nm铷激光输出,斜率效率为1.7%。

光谱特性对半导体泵浦碱蒸气激光器性能的影响

以速率方程模型为基础研究了光谱特性对半导体泵浦碱蒸气激光器性能的影响。结果表明:碱蒸气激光器的运行存在最优温度,温度和长度对碱蒸气激光器性能的影响是等价的,可以定义一个与温度和长度无关的效率描述其它参量一定时激光器的最优效率;泵浦谱宽对阈值泵浦强度的影响是线性的,由于碱金属原子在谱线远翼具有较大吸收截面,即使泵浦谱宽几倍或十几倍于原子吸收谱宽时也可能获得较高的效率;原子吸收谱宽对阈值泵浦强度的影响是非线性的,随着原子吸收谱宽的增加激光器光-光效率出现饱和下降;泵浦谱宽和原子吸收谱宽越宽,半导体激光器由于温度或电流导致的中心波长漂移的影响越小,实际中采用外腔压窄的半导体激光器阵列(谱宽小于200 GHz)可以控制其温度或电流漂移,使得碱蒸气激光器的性能基本不受影响。

半导体泵浦铯蒸气实现激光输出

采用线宽0.26nm的Littrow外腔巴条半导体激光器泵浦增益长度8mm缓冲气体为80kPa甲烷的铯(Cs)蒸气室,在Cs蒸气室温度120℃时,我们获得了394mW的894.6nm线偏振Cs蒸气激光,光光效率7.4%,斜率效率11.2%,阈值功率为1.72W。

半导体泵浦铷蒸气激光实现线偏振基模输出

采用2400l/mm的平面光栅搭建Littrow外腔压窄半导体激光器输出激光线宽,获得中心波长可调的线宽0.16nm的半导体激光作为铷蒸气激光的泵浦源。实验中,使用斩波器将泵浦光变为脉宽1ms,重复频率100Hz的重复脉冲形式,聚焦进长度为8mm的铷蒸气泡,泡内充入79kPa甲烷作为缓冲气体。进入铷蒸气泡的泵浦光峰值功率为1.84W时,控制铷泡温度在125℃,获得了峰值功率17.5mW的基模线偏振铷激光输出。

半导体泵浦铷蒸气激光器阈值特性

以速率方程为基础建立理论模型,采用迭代计算方法,对单程端面泵浦铷蒸气激光器的阈值特性进行了详细研究。研究表明,铷室温度和长度对阈值泵浦功率密度的影响具有等价性,存在使阈值功率密度达到最小的最佳铷室长度与温度组合。泵浦光线宽对阈值功率密度的影响基本呈线性;泵浦光线宽越宽,泵浦光中心波长与铷原子吸收波长的偏移量对阈值功率密度的影响越小;存在最佳的铷原子吸收线宽,使阈值功率密度达到最小;为减小阈值功率密度,铷室窗口片应尽量考虑镀膜,谐振腔输出耦合率不宜大于80%。

星载激光测高的半导体泵浦全固化激光器设计

星载激光测高系统以独特的应用背景而备受关注,其整体性能对关键件激光器的技术参数提出了高需求。分析了500 km轨道高度星载激光测高模型对激光器的技术指标需求,并在此基础上对LD泵浦全固化激光器进行了优化设计和实验研究,采用了侧向半圆柱面LD阵列与热沉交错分布的泵浦几何,实现了整体上的增益和热传导均匀效果,采用角锥棱镜高斯反射率镜谐振腔选取低横模结构,获得了高机械稳定性,高热稳定性和高光束质量激光输出,设计样机重复频率30 Hz,单脉冲能量66.2 mJ,脉冲宽度6.056 ns,稳定性优于3%,光束发散角0.6 mrad,光轴指向近乎零漂移,满足了星载激光测高应用。

半导体泵浦铷蒸气激光器理论与实验对比研究

以三能级速率方程理论为基础,结合具体实验,研究了单程泵浦铷蒸气激光器的输出特性。理论计算了铷激光器中泵浦光线宽、输出耦合率和铷室温度的最佳取值范围,以及输出功率与泵浦功率关系曲线,并分别与实验进行了对比。结果显示实验值与理论结果符合较好,验证了计算模型的适用性。

宽工作温度范围半导体泵浦固体激光器研究

介绍了半导体泵浦固体激光器工作原理以及宽温度范围条件下的设计思想。设计的原理样机在工作频率20Hz的情况下获得了40mJ的激光输出。实验表明在-40^+50℃工作环境下激光器能正常工作。

半导体泵浦铷蒸气激光器出光实验

针对中心波长780nm的商用连续波半导体激光器,使用斩波器将连续激光变为脉冲输出形式,用2400line/mm的平面全息光栅搭建Littrow外腔将线宽压窄至0.2nm以下。采用透镜组对线宽压窄后的半导体激光进行光束整形,半导体激光经线宽压窄和光束整形后,经透镜聚焦进长约8mm的铷蒸气泡进行半导体泵浦碱金属激光实验。首次出光得到17.5mW的基模线偏振铷激光;在最新的改进实验中,半导体泵浦铷激光输出功率已达到2.8W。

用于较大泵浦尺寸半导体泵浦固体激光器的一种特殊腔型

提出一种泵浦固体激光器的特殊腔型 ,解决了当功率较大时泵浦尺寸较大使得泵浦光斑与激光光斑不匹配的问题 ,并从激光腔理论和速率方程理论两方面通过数值计算验证了该腔型的优越性 .同时对 L

半导体泵浦固体激光器热透镜效应测量方法

为了测量光泵浦激光晶体的热透镜焦距值,分析了基模高斯光束的特性,给出了在已知基模高斯光束三个以上不同位置处光斑尺寸时求解高斯光束特征参数的方法,并提出了存在测量误差时的数值处理方法。利用计算机模拟构造高斯光束并利用此高斯光束在不同位置处的光斑半径大小值与被测高斯光束光斑半径测量值相减的平方和作为误差函数的值,误差函数值最小的构造高斯光束就是被测高斯光束。实验测量了半导体泵浦的Nd:YAG激光棒的热效应,给出了632.8 nm红光的热透镜值与泵浦电流的关系。

半导体泵浦连续波Cr∶LiSAF可调谐激光器的研究

报道半导体泵浦连续波运转的Ｃｒ∶ＬｉＳＡＦ激光器。在泵浦入射功率为１４８ｍＷ时，得到２ｍＷ的连续波输出。输出波长为８６６ｎｍ。当在腔内放置色散元件后，其调谐范围是８３５．５～８９３．８ｎｍ。并对实验结果进行了分析。

半导体泵浦铯蒸汽激光器工作特性分析

基于端面泵浦碱金属蒸汽激光器的速率方程模型,研究了半导体激光泵浦铯蒸汽激光器的工作特性。通过改变泵浦参数和蒸汽池参数,分析了各参数对激光器的泵浦吸收特性和激光输出特性的影响。结果表明:铯蒸汽吸收的功率和激光器的输出功率会随泵浦功率、乙烷压强的增大而出现饱和现象,随泵浦光中心波长对铯原子吸收波长的偏离而呈类高斯型的变化趋势,随氦气压强的增大而先增强后减弱。此外,还存在临界泵浦光线宽和温度范围使激光器保持正常运转。结果与已报道的实验现象有较好的符合,可为进一步的实验探索提供借鉴和参考。

半导体泵浦被动调Q高重频Nd:YAG激光器

从被动调 Q 固体激光器的速率方程出发,分析给出了 Cr^(4+):YAG 被动 Q 开关 Nd:YAG 激光脉冲的峰值功率、脉冲能量、脉宽及重频等相关参量表达式。以此为基础,进行了光纤耦合输出的连续半导体激光纵向泵浦被动 Q 开关 Nd:YAG 激光器实验研究,采用不同参数 Cr^(4+):YAG 晶体作为被动 Q 开关,获得了不同参数的高重频脉冲激光输出。

低温生长GaAs实现半导体泵浦红外激光器被动调Q锁模研究

用低温生长GaAs红外晶体材料作为饱和吸收体兼输出镜,在二极管泵浦全 固态激光器上实现了调Q锁模。激光器调Q运转阈值为2W。当注入泵浦功率为3.6W 时,调Q锁模开始出现。当注入泵浦功率为8.4W时,平均输出功率达到837mW,调 Q包络的重复频率为100kHz,锁横脉冲的重复频率为760MHz。

半导体泵浦固体激光器在激光加工中的应用

介绍了激光加工的优点和对激光器输出参数的要求,对固体激光器中发展最活跃的半导体泵浦全固体激光器进行了分析。在对当前的几种主要结构比较后,指出盘形激光器和光纤激光器将在未来的激光加工中发挥更大的作用。

半导体泵浦双向固体环型激光器的单纵模实现

综述了使用半导体泵浦的固体环型激光器的优点———可以使激光陀螺实现全固体化、提高光束质量并减小陀螺的锁区 ,但是由于半导体泵浦的固体环型激光器工作于多纵模状态 ,对陀螺的精度有很大影响。介绍了可以实现固体环型激光器单纵模的方法 ,即色散法、F P干涉法、复合腔法等 ,并对国内外最近出现的实现单纵模的方法进行了总结和比较。得出F P干涉法是最直接有效的方法 ,其它方法可以进一步在固体环型激光器中验证。

半导体泵浦YAG自锁模谐振腔研究

分析半导体泵浦YAG自锁模谐振腔的特性 ,讨论晶体长度 ,凹面镜焦距和谐振腔长度对自锁模的影响 ,获得了对谐振腔设计及腔参数优化有用的结论。

高功率循环流动型半导体泵浦碱金属蒸汽激光器研究进展(特邀)

半导体泵浦碱金属蒸汽激光器(DPAL)兼具半导体激光器和气体激光器的技术特点,具有量子效率高、受激发射截面大、折射率扰动较小和热管理便捷等优势,可实现高效率、高功率和高光束质量近红外激光输出,在工业制造、军事、医疗和科研等领域具有重要的应用价值。对于封闭静止型DPAL,在高功率泵浦情况下,蒸汽池内工作气体温度升高,热效应严重,造成DPAL性能下降。而循环流动型DPAL利用气体流动带走废热,可显著缓解工作气体的热效应,从而实现高功率激光输出。目前,循环流动型DPAL已成为实现高功率激光输出的主要技术路线,引发了越来越多的关注和研究。文中将介绍循环流动型DPAL的基本原理,概述其国内外发展现状,分析其高功率运转情况下的主要问题和解决途径,并对循环流动型DPAL的发展趋势进行展望。

具有声光调制器的半导体泵浦单频环形激光器研究

讨论了在半导体激光器泵浦的环形激光器中 ,利用声光调制器 ( AOM)实现单纵模单向环行运行的机理 ,认为由于衍射光的多普勒频移而导致了行波腔中激光的单向运转 ,并进一步提出对 AOM不仅可以用角度调整还可以应用声频调整法以达到单向运转目的的新见解 .以 Nd:YAG为增益介质 ,在4 0 0 m W的泵浦功率下 ,获得了 2 0 m W连续单频激光输出 ;采用激光预激射技术 ,获得重复率为 30 0 0Hz、脉宽 50 ns、能量 4μJ/ Pulse的单频调