LD端面泵浦Tm:SrF_(2)电光调Q激光器

高掺杂浓度的Tm^(3+)增益介质能通过交叉弛豫过程提高激光器的量子效率,但同时也会增加能量上转换带来的损耗,从而限制激光器效率的进一步提升。对Tm:SrF_(2)晶体的荧光特性以及激光性能展开研究。在激光二极管(LD)端面泵浦下,实现最大功率2.99 W的自由运转输出,激光器的泵浦阈值为0.89 W,中心波长1851 nm,斜效率高达82.1%。采用KTP电光调Q开关演示了Tm:SrF_(2)激光器的电光调Q输出特性。在500 Hz重复频率下,获得了1.02 mJ的最大单脉冲能量,泵浦阈值为2.01 W,最短脉冲宽度为45 ns,对应峰值功率为22.67 kW。实验结果表明,基于LD泵浦的Tm:SrF_(2)激光器具有非常高的效率,有望成为中红外光学参量振荡器(OPO)和光学参量放大器(OPA)的理想泵浦源。

双级升压高速电光调Q驱动电路设计

电光调Q是获取高峰值功率激光脉冲的有效手段,传统单一脉冲变压器升压存在电光调Q电压调整范围受限、高压脉冲上升时间过长等问题。文章通过双级升压方式进行了高速电光调Q驱动电路设计,实现了电光调Q电压高幅值和高速率的需求。其中一级升压采用反激式变换器原理,输出幅值可调的一级高压,扩展了电压调整范围;二级升压采用马克思(Marx)发生器原理,通过电压倍增的方式输出二级高速高压脉冲信号。该设计电路与激光发射机驱动源的联试结果显示:通过调整反馈偏置直流工作点,使一级反激式变换器升压输出范围在150~550 V,二级Marx发生器升压输出范围1 500~4 000 V,高压脉冲上升时间小于30 ns;相比于传统单一变压器控制方法,调Q电压输出的范围更宽,增幅近1 000 V;高压脉冲上升时间更短,仅为23~28 ns。试验证明双级升压设计能够为电光调Q晶体提供调整范围更宽的高速率驱动高压,进而获得高峰值功率的激光脉冲。

电光调Q脉冲Ho:YLF激光器实验研究

2μm低重复频率高峰值功率高光束质量激光在中长波光参量非线性频率变换等领域具有较为广阔的应用前景。采用L型谐振腔结构,使用42 W的掺Tm光纤激光器泵浦Ho:YLF晶体。基于磷酸钛氧铷(RTP)电光调Q技术,实现了重复频率50 Hz、脉冲宽度18 ns、脉冲能量13.5 mJ、峰值功率0.75 MW的2.05μm Ho:YLF固体激光输出。光束的水平方向和竖直方向M2因子分别为1.4和1.1。该Ho:YLF固体激光器采用光纤激光器泵浦,具有结构紧凑的特点,为更高能量的Ho激光输出奠定了基础。

高重频Nd:YVO_4声光调Q与RTP电光调Q激光器实验对比分析

报道了相同实验条件下激光二极管端面抽运生长型复合Nd:YVO4晶体声光调Q和RTP电光调Q激光器。应用声光调Q和RTP电光调Q分别实现了最高重复频率200 k Hz和500 k Hz的TEM00模1 064 nm激光输出,输出平均功率分别达到12.13 W和13.56 W,脉冲宽度分别为16.65 ns和27.27 ns,并首次对比了两种调Q体制下的高重频激光输出特性。实验结果表明,RTP电光调Q具有更好的高重频关断能力,但由于受到高压驱动的限制,RTP电光调Q无法在更高重复频率下实现窄脉宽高峰值功率激光输出,而在更高重频下仍有较好输出性能的声光调Q将取代电光调Q成为几百千甚至上兆Hz高重频激光器的首选调Q机制。

纳秒电光调QNd:YVO_4激光器

介绍了一种新颖的短腔电光调Q窄脉宽激光器,通过分析影响脉宽的主要因素,确定了激光器的结构及参数。在准连续端面泵浦条件下,采用掺杂原子分数为1.0%、沿a轴切成布儒斯特角的Nd:YVO4晶体作为增益介质,直接获得偏振光振荡,有效缩短了腔长。在物理腔长20mm时,采用退压式电光主动调Q结构,减小了插入损耗,获得了脉冲宽度为1.049ns、单脉冲能量为0.32mJ、光束质量平方因子为1.9的稳定激光输出。

LD泵浦5 kHz电光调Q的Nd:YVO_4激光器

本文描述了连续二极管激光器(LD)端面泵浦Nd:YVO4晶体,在200-5000 Hz电光调Q的情况下,激光输出特性的研究。当二极管输入电流在25 A(约10 W),电光Q开关重复率为1 kHz时,1064 nm激光的平均输出功率为160 mW,脉宽为20 ns。并对实验结果进行了分析和讨论。

1319nm Nd:YAG脉冲电光调Q激光器的研究

为了研究脉冲输出波长为1319nm的 Nd：YAG激光器,通过分析Nd： YAG激光介质的辐射跃迁能级, 采用镀制高选择性介质膜的方法抑制1064nm等其它波长的起振,最终实现1319nm激光单脉冲输出.实验中采用闪光灯抽运、水冷Nd： YAG激光器,KD＊P调Q,平平腔结构,获得1319nm激光静态输出能量340.9mJ,动态输出76.8mJ,重频1Hz,脉宽17ns,束散角2.7mrad.结果表明,通过镀制高选择性介质膜的方法可以实现1319nm激光调Q脉冲输出.

高重频电光调QNd∶YAP红光激光器

研制了一台基于Nd∶YAP晶体线偏振激光输出特性而省略起偏器方式的电光调Q高重频Nd∶YAP红光激光器.通过对Nd∶YAP晶体的热透镜焦距的实验测量,优化设计了三镜折叠腔的各个参量,采用LN晶体电光调Q、KTP晶体Ⅱ类匹配腔内倍频,最终获得670nm红光输出.在重复频率1000Hz、抽运电流75A时,获得了峰值功率28.3kW、脉宽76ns的偏振红光输出,倍频效率为37.1%.

LD抽运角锥棱镜腔电光调Q固体激光器

利用角锥棱镜的退偏效应实现了电光调Q固体激光器的偏振耦合输出.器件采用热传导冷却半圆柱面LD阵列侧向泵浦Nd∶YAG泵浦几何,获得在20Hz运行条件下,脉冲能量163mJ/pulse、脉冲宽度6.5ns、发散角3.5mrad、能量稳定性±2.8%、光光效率16.7%的理想性能.与传统平行平面腔相比,具有效率高、峰值功率大、输出能量和脉宽可调,且输出稳定等优点.

Nd∶YAG激光器电光调Q偏振片漏光现象的实验研究

对前级激光振荡、后级激光放大的脉冲Nd∶YAG激光器采用经典电光调Q的方法 ,实现了最大输出峰值功率 5 0MW左右 ,脉宽为 13ns,重复频率为 1Hz～ 2 0Hz的调Q脉冲。实验中对偏振片侧面反射出较强激光的特殊现象做了深入的分析和探讨 ,指出了该现象产生的原因及如何利用这种现象来指导电光调Q类激光器的调试 ,最后给出了一些提高调Q效果的改进措施 ,具有较强的实践意义和普遍适用性。

RF激励波导CO_2激光器电光调Q实验研究

对用于激光主动成像雷达、运行于稳频选支模式的射频激励波导CO2 激光器腔内插入CdTe电光晶体调Q实验进行了研究。计算了CdTe晶体的插入损耗并与实验结果取得了一致 ,对CdTe晶体和其配套的λ/ 4波片的热稳定性进行了研究 ,比较了加压式和退奢式电光调Q对激光脉冲特性的影响。激光调Q输出EH11模 ,重复频率 41.6 7kHz ,峰值功率达到 36 0W ,脉冲半宽度 (FWHM) 15 0ns。

LD抽运直角棱镜腔电光调Q固体激光器

为了改善在热传导冷却非均匀抽运条件下,热效应引起的光束质量和输出稳定性的下降,采用了半圆柱面LD阵列结合直角棱镜谐振腔结构,获得高稳定性、高光束质量的激光输出。所研制的样机在重频20Hz工作,单脉冲能量75mJ,光轴漂移量小于0.1m rad,远场发散角2.2m rad,输出稳定性≤3%。

LDA端泵浦电光调Q脉冲输出特性研究

利用晶体的电光效应制成脉冲式Q开关(PRM),实现谐振腔中反射镜的部分反射而形成激光振荡。激光介质为Nd∶YAG,采用300W准连续LDA(激光二极管阵列)端面泵浦,表面加微柱透镜和透镜导管进行光耦合,传输效率75%,电光晶体为KDP,平-凹腔结构,腔内放置介质膜起偏器,腔长11cm,退压式调Q,设计了实用的退压调Q电路,Q开关后沿触发,改进了硅光电二极管弱光测量电路,输出脉冲被调制,输出脉宽11ns,光-光转换效率10.8%,输出单脉冲能量4mJ,对实验结果进行了分析讨论。

百瓦级高重频腔倒空电光调Q激光器

为了获得高功率高重频窄脉宽激光输出,通过双棒串接技术和高重频电光腔倒空技术,实现了百瓦级短脉宽、高重频和高稳定1 064 nm线偏振激光输出。在电源输入电流35 A,在不加调Q时候,获得高达426瓦连续线偏振激光输出,电光转化效率18.8%。在加调Q时,驱动频率10 k Hz的条件下,获得最高功率240 W线偏振1 064 nm激光输出,单脉冲能量24 m J,脉宽5 ns左右,峰值功率约4.8 MW。试验结果表明:通过腔倒空调Q技术和双棒串接技术,可以实现高功率高重频窄脉宽线偏振1 064 nm激光输出。

670.7nm电光调Q Nd:YAP/LBO激光器

介绍了一台高峰值功率的脉冲红光固体激光器。通过激光晶体和非线性光学晶体的对比与选择,采用掺杂浓度为1at%的b-轴切割的Nd:YAP晶体作为激光增益介质,并通过电光调Q,输出1341.4nm波长的激光脉冲,再选用I类临界相位匹配三硼酸锂(LBO)作为倍频晶体,其匹配角度为θ=86.13°,=0°,进行腔外倍频的实验研究。当1341.4nm电光调Q的基频激光输出能量为126mJ时,获得51.1mJ、脉宽为40ns的670.7nm脉冲倍频红光输出,二次谐波的能量转换效率为40.5%。由于采用电光调Q运行模式,脉宽可窄到40ns,670.7nm红光的峰值功率高达1.277MW,大大拓宽了在激光美容、医学治疗等领域的应用。

电光调QCO_2激光器进展

总结了国内外电光调QCO2 激光器的发展 ,介绍了不同激励方式、不同结构的电光调QCO2 激光器及其应用 ,概括了理论研究结果。

Nd^(3+):YAG固体激光器电光调Q激光脉冲的时域分析

Nd3+:YAG固体激光器多元激光精密同步合成技术是实现大能量、高峰值功率脉冲激光输出的重要途径。由于单元激光器为电光调Q体制固体激光器,脉宽10ns量级,要实现时域上精密合成,其关键技术是在激光脉冲精密测时的前提下对Nd3+:YAG固体激光器电光调Q进行精密光电控制。通过对Nd3+:YAG固体激光器电光调Q激光脉冲建立机制的理论分析和仿真,得到单元激光器在不同控制参数下的输出特性。试验结果表明:脉冲激光输出波形与仿真结果相吻合,达到预期效果。在此基础上提出了激光精密同步合成的技术条件和可行性,开展了三单元的激光精密同步合成试验验证,经测试合成同步精度达到±1ns,合成效率90%以上。

1.54μm铒玻璃激光电光调Q技术

描述了 1.54μm铒玻璃激光电光调Q技术 ,用单 4 5°LiNbO3电光Q开关获得了激光能量 2 2mJ、脉冲宽度为

LD侧面泵浦Nd∶GdVO_4电光调Q激光器研究

通过理论分析和实验研究,从泵浦效率、调Q性能、温度特性等几个方面比较了脉冲二极管泵浦Nd∶GdVO4激光器和Nd∶YAG激光器的差异;对Nd∶GdVO4激光器采用侧面泵浦的方式,电光调Q得到了输出能量27.5mJ,脉冲宽度为6.4ns,泵浦效率远高于Nd∶YAG激光器。

高重复频率电光调Q双波长激光器

高重复频率双波长激光器在远程激光测距、光电对抗、激光通信、激光雷达等领域具有重要的应用价值。为了获得高重复频率率双波长激光输出,首先通过高重复频率驱动电光调Q技术和LD侧面泵浦技术,获得高功率、高重复频率、窄脉冲宽度的线偏振1.06μm激光输出。再利用内腔差频方式,对周期极化晶体钽酸锂(PPLT)进行差频变换,获得1.46μm和3.9μm双波段激光输出。在激光器电源抽运电流25A、调制频率10kHz时,实现40 W的1.06μm激光输出,泵浦PPLT晶体获得最高功率为2.6W的3.9μm和4.2 W的1.46μm激光,差频转换效率为17%。试验结果表明:通过高重复频率电光调Q技术和LD侧面泵浦技术,可以实现高重复频率、窄脉冲宽度1.06μm光输出,泵浦PPLT可获3.9μm和1.46μm双波长激光输出。