一种基于Cr4+:YAG晶体的紧凑高效被动调Q 脉冲激光器

研究并设计了一种基于Nd:YVO_4晶体的紧凑高效全固态1 064 nm激光器。在连续波运转状态下,当泵浦功率为7.8 W时,激光器最大输出功率为2.49 W,相应的光-光转化效率为31.92%,斜率效率为35.77%。在此基础上,利用尺寸为3 mm×3 mm×1 mm Cr^(4+):YAG晶体作为被动调Q元件,实现了1 064 nm稳定调Q脉冲运转。当激光器谐振腔优化为9 cm、泵浦功率为7.8 W时,实验获得了2.13 W的调Q脉冲输出,相应的光-光转换效率为27.31%,重复频率为357.1 k Hz,脉冲宽度为75 ns。

LD端面泵浦Cr4∶YAG被动调Q激光器输出特性研究

对激光二极管端面泵浦Cr4+∶YAG被动调Q Nd∶YAG激光器输出特性进行了实验研究.实验研究发现,激光器输出功率及脉冲重复频率随谐振腔长度增大而增大.为解释这一实验现象,测量了泵浦光斑在激光晶体内尺寸,同时计算了激光晶体及Cr4+∶YAG晶体内的基模激光光斑半径随谐振腔长度变化.分析结果表明:激光晶体内泵浦光斑尺寸远小于激光晶体内基模光斑半径,腔模间交叠效率较低;当腔长增加时,激光晶体内的基模激光光斑减小,腔模间交叠效率增加,从而导致输出功率及脉冲重复频率随腔长增加而增加;另外,Cr4+∶YAG晶体内光斑半径也随谐振腔长度减小,引起Cr4+∶YAG晶体漂白时间缩短,导致脉冲重复频率随腔长增加而增加.

激光二极管抽运Cr4+:YAG被动调QNd:YAG激光器的实验研究

对Nd:YAG全固体激光器Cr^(4+):YAG可饱和吸收调Q进行了实验研究。利用Cr^(4+):YAG被动调Q晶体,对1064nm基频激光脉冲的脉宽进行了压缩,并探索了泵浦电流与脉冲激光的关系。实验结果显示,得到了脉冲半高宽为6.63ns,重频参数为1.59×10~5Hz的1064nm脉冲激光。此外,随着泵浦电流的增加,脉宽逐渐减小,重频参数逐渐增加。

Cr^(4+):YAG被动调Q激光器输出特性

采用理论与实验相结合的方法研究了激光二极管阵列泵浦的Cr4+:YAG被动调Q Nd:YAG激光器的输出特性。重点分析了调Q晶体小信号透过率和反射镜的反射率对激光器的输出能量、脉冲宽度的影响。对数值模拟结果进行了实验验证,数值计算与实验结果基本一致。研究结果表明,在特定的激光晶体参数下,Cr4+:YAG被动调Q激光器的输出能量与脉冲宽度由调Q晶体的小信号透过率和输出镜的反射率决定:输出能量随着小信号透过率增加而减小,对应于一个调Q晶体透过率,有一个最佳反射率使输出能量最大;脉冲宽度随着初始透过率与反射率的增大而增大。

LD泵浦的被动调QYb:YAG薄片激光器实验研究

采用中心波长为940nm的激光二极管泵浦,实现了Yb:YAG薄片的Cr4+:YAG被动调Q激光输出.Yb:YAG薄片掺杂Yb3+离子浓度为10%,厚度为500μm.理论上计算了Yb:YAG薄片在直接水冷方式与不同厚度SiC冷却方式下的温度分布.实验中采用厚度800μm的SiC冷却方式,获得了最高功率2.8 W的1 030nm连续激光输出,输出功率相比直接水冷方式提高了40%.通过Degnan理论优化了被动调Q晶体Cr4+:YAG的初始透过率和输出耦合镜,采用初始透过率为93%的Cr4+:YAG晶体和透过率为10%的输出耦合镜,在800μm SiC冷却方式下,获得了平均输出功率1.95 W、单脉冲能量1.2mJ、脉冲宽度74ns、重复频率1.6kHz的稳定调Q脉冲输出,斜效率为18.1%.光束质量因子M2x=1.622,M2y=1.616.

调Q主动锁模Nd:YAG皮秒激光器实验

为了提高锁模脉冲输出质量,利用"调Q+主动锁模"的方式对Nd:YAG固体激光器进行了实验研究。采用Cr4+:YAG晶体、声光调制器作为调Q和主动锁模的元件。为了减小腔内的FP标准效应,镜Nd:YAG棒的端面切割成布儒斯特角。在实验中比较和分析了主动锁模、调Q主动锁模两种情况下Nd∶YAG激光器的输出特性。其中,主动锁模脉冲序列的单脉冲宽度为173 ps,调Q主动锁模的脉冲系列单脉冲宽度为169 ps,两种方式输出波形的锁模深度和锁模几率均在95%以上。对调Q主动锁模脉冲的输出能量进行了测量,结果表明其有较大提高。

Nd:YAG/Cr^(4+):YAG/YAG键合晶体调Q激光输出特性研究

对激光二极管端面抽运Nd:YAG/Cr^(4+):YAG/YAG键合晶体的1 064nm被动调Q激光性能进行了研究.对比分析了Cr^(4+):YAG晶体初始透过率分别为84.9%和90.6%的调Q激光输出特性,以及不同耦合输出镜透过率对调Q性能的影响.结果表明,在特定抽运功率下,各输出特性参数的优化(高输出功率,高重复频率,窄脉冲宽度)分别对应一个最佳的输出镜透过率;随着抽运功率增加,对应最佳的输出镜透过率越大.对比两种初始透过率的Cr^(4+):YAG晶体对应的激光输出特性,84.9%初始透过率的晶体获得相对较低的平均输出功率,但相应的重复频率较小,脉冲宽度窄,使得调Q激光的峰值功率明显提高.采用30%透过率的耦合输出镜和10.4 W入射抽运功率下,获得了3.2 W平均输出功率、9.7ns脉冲宽度和52kHz重复频率的激光输出,经计算可知峰值功率达6.3kW.

Cr^(4+)∶YAG被动调Q4倍频全固态紫外激光器的研究

设计了LD泵浦Cr4 + ∶YAG被动调Q的全固态Nd∶YAG脉冲红外激光器。腔外首先经过焦距为10 0mm的聚焦透镜 ,将 10 6 4nm的红外激光耦合到长为 9mm的KTP 2倍频晶体中 ,得到平均功率为 2 9mW的脉冲绿光。然后将 5 32nm的脉冲绿光经过焦距为 30mm的聚焦透镜 ,耦合到长为 4mm的BBO 4倍频晶体上 ,获得了峰值功率为 7.3W ,平均功率为 1.1mW ,重复频率为 12 .5kHz,脉冲宽度为 12ns的 2 6 6nm紫外激光 ,其绿光 紫外光的转换效率为 3.8%,红外光 紫外光的转换效率为 0 .7%。

Cr^(4+):YAG晶体作为激光器增益介质的特性研究

首先对Cr4+:YAG晶体的结构和频谱背景进行了研究,并对Cr4+:YAG晶体在辐射光谱作用下产生的热效应作了理论上的分析,提出了Cr4+:YAG晶体在固体激光器中的应用前景。

LD泵浦被动调Q-Yb^(3+)∶YAG微晶片激光器的优化设计

从速率方程出发,理论分析了泵浦功率、输出镜反射率、Cr4+∶YAG的初始透过率和长度、Yb3+∶YAG的长度对调Q激光器的重复频率、脉冲宽度、平均输出功率、峰值功率、输出脉冲能量和单脉冲能量利用率的影响。依据理论结果设计了一个窄脉冲宽度、高峰值功率和脉冲能量的被动调Q-Yb3+∶YAG微晶片激光器。该激光器的脉冲宽度Δt=199 ps,峰值功率P m=1.04 MW,输出脉冲能量E=0.21 mJ。

LD泵浦Nd^(3+)∶YAG晶体被动调Q激光器的实验研究

研究影响Cr4+∶YAG被动调Q激光输出特性的因素;构造了端面泵浦的实验结构,对Cr4+∶YAG被动调Q的Nd3+∶YAG激光器进行了实验,得到了泵浦电流、腔长和输出镜透过率对脉冲激光输出功率和脉冲重复率的影响.结果表明,输出功率和脉冲重复率均随泵浦电流的增大而增大,随腔长的增大而减小;对确定的谐振腔结构,存在一最佳输出镜透过率,使得激光器输出功率最大,且输出脉冲重复率的变化范围最小.

LD泵浦Cr^(4+),Nd^(3+):YAG自调Q腔内倍频激光器研究

Cr^(4+),Nd^(3+):YAG晶体的激光特性得到了系统研究。在LD泵浦下,Cr^(4+),Nd^(3+):YAG晶体获得了1.064μm的自调Q激光输出.激光平均输出功率达到3.36 W,脉宽65 ns,重复频率87 kHz,光-光效率为15.3％.加入KTP晶体后实现了自调Q腔内倍频,获得了532 nm的绿色脉冲激光输出:平均功率达到1W,脉宽210 ns;重复频率47 kHz,光-光效率为6％.对自调Q激光及其腔内倍频发现的现象进行了讨论。

新型Q开关材料Cr^(4+):YAG的研究概况

Ｃｒ４＋：ＹＡＧ是新型Ｑ开关材料和近红外（ＮＩＲ）可调谐激光晶体，作为新型Ｎｄ激光可他和吸收体具有许多传统材料所没有的优点．本文概述了 Ｃｒ４＋：ＹＡＧ的可饱和吸收特性，并介绍了 Ｃｒ４＋：ＹＡＧ晶体生长的主要问题．

体光栅输出被动Cr^(4+):YAG调Q单纵模Nd:YAG激光器研究(英文)

以Cr4+:YAG为饱和吸收体,体布拉格光栅为耦合输出窗,研究了被动调Q闪光灯泵浦Nd:YAG单纵模激光器.通过扭转模腔和体布拉格光栅相结合的方式获得单纵模输出,提高了单纵模输出能量及稳定性.对于不同初始透过率的Cr4+:YAG晶体,得到了单纵模输出能量和脉宽的曲线.单纵模激光最大线宽约为78 MHz.最大单纵模单脉冲输出能量为20.8 mJ,最小的脉宽为13.2 ns,最大峰值功率为1.18 MW.

Cr^(4+):YAG极化特性对于小型IOPO输出性能的影响

Cr4+:YAG晶体在强场作用下具有各向异性的自极化特性,导致调Q激光具有偏振现象,这种现象与晶体的结构、谐振腔的调试情况和泵浦光的偏振特性有关。Cr4+:YAG晶体作为调Q元件应用于小型内腔式光参量振荡人眼安全激光器中,实验发现如果晶体角度位置不合是Cr4+:YAG自极化特性引起的,转动Cr4+:YAG晶体到最佳位置等措施有利于解决这一问题。

LD抽运锁模Nd:YAG激光器研究

利用Cr^(4+):YAG和声光锁模器联合对光纤耦合LD抽运Nd:YAG激光器进行主被动锁模,比较和分析了Cr^(4+):YAG被动锁模,声光锁模器主动锁模及两者联合主被动锁模三种情况下平均输出功率的特性,结果表明主被动联合锁模克服了主动锁模稳定性差、被动锁模输出功率低、锁模不完全的缺点,得到幅值和能量抖动小于±6%、锁模深度100%、脉宽小于410ps、输出平均功率290mW的绿光锁模脉冲。

Cr^(4+):YAG被动调Q Nd:YAG陶瓷激光器输出特性研究

本文对Cr4+:YAG被动调Q Nd:YAG陶瓷激光器的输出特性进行了理论和实验研究。在相同泵浦功率和不同输出耦合透过率条件下,实验测量了被动调Q陶瓷激光器的输出激光重复频率、平均输出功率以及单脉冲能量,并与理论计算结果进行了比较。研究结果表明,随着输出耦合透过率的增加,输出激光重复频率单调减小,而平均输出功率及单脉冲能量则呈现出先增加后减小的变化趋势,只是平均输出功率及单脉冲能量所对应的最佳输出耦合透过率会有所不同。

双波长输出的Nd:YAG/Cr^(4+):YAG激光器的腔设计与参数选择

设计了能同时输出波长为1.06μm的调Q脉冲和波长为1.44μm的调Q包络下的自锁模脉冲的Nd:YAG/Cr4+:YAG激光器的腔结构。通过理论分析和数值计算,选择了合适的谐振腔参数,使Cr4+:YAG内的泵浦光和振荡激光模式得到匹配;以及可利用Cr4+:YAG的自聚焦和软光阑效应相结合形成的等效可饱和吸收体,实现1.44μm激光的克尔透镜锁模。

Cr^(4+):YAG晶体在固体激光器中的应用研究

Cr4 + :YAG晶体具有良好的物理化学性质 ,其在激光器的研究中有着十分重要的作用 ,这篇文章第一次全面概括了Cr4 + :YAG晶体在固体激光器中的三种应用。Cr4 + :YAG晶体既可作为调Q晶体用于其它固体激光器中 ,用来改善输出激光的性能 ,同时它也可作为激光增益介质 ,制作成宽带可调谐的激光器系统 ,用于光纤通信技术、量子通信、光电子器件等等当中。

Cr^(4+):YAG固体激光器可调谐的研究

锁模固体Cr4+:YAG激光器可调谐输出其激光波长,深入分析了可调谐Cr4+:YAG固体激光器的基本原理和方法,对比分析研究了几种典型的Cr4+:YAG固体激光器可调谐技术方法,Cr4+:YAG固体激光器调谐输出的激光波长在光纤的低损耗区,是未来光纤通信和量子通信中的理想光源。