Yb:YAG及Cr,Yb:YAG晶体的发光特性

研究了室温下Yb:YAG的上转换荧光光谱,此荧光归因于Yb3+ 离子的“合作”发光和Yb3+ 离子到稀土杂质离子的能量转移。测试了Yb:YAG晶体的X射线荧光,发光峰对应于电荷迁移态到Yb3+ 离子的基态、激光态间的跃迁。研究了Cr,Yb:YAG晶体的荧光光谱,讨论了Cr4+激光输出的可能性。

间隔掺杂低温Yb:YAG叠片放大器的热效应优化

针对高重复频率运行下低温氦气冷却的间隔掺杂Yb:YAG叠片激光放大器中热效应的问题,提出了一种多层Cr^(4+):YAG热管理技术,并优化设计了放大器Cr^(4+):YAG间隔层和包边结构以减少热效应的影响。利用三维有限元和琼斯矩阵方法,分析了不同Cr^(4+):YAG结构激光介质中温度和应力应变分布,并模拟计算了热致双折射退偏损耗和波前畸变。数值结果表明,通过设计两层和三层Cr^(4+):YAG结构,降低与增益介质相邻Cr^(4+):YAG中的热沉积,增益区内的横向温差可降低到1.5 K以内,光束经过整个放大器后平均退偏损耗和波前畸变可分别减少到0.5%、0.8λ;进一步合理地设计Cr^(4+):YAG的层数和吸收系数能有效消除热效应对光束质量的影响。

基于复合材料的被动调Q固体激光器的研究进展

短脉冲宽度、高峰值功率的被动调Q固体激光器在医疗、光通信、激光点火和非线性光学转换等领域具有重大的应用价值。通过热键合技术和陶瓷烧结技术将激光增益介质与可饱和吸收体键合到一起形成的被动调Q复合激光材料,不仅能降低分离式激光增益介质和可饱和吸收体界面的散射和反射损耗,以降低激光腔内损耗,而且能消除二者之间的空气间隙,避免激光器在高峰值功率运行时产生的等离子体所造成的空气击穿导致激光晶体的损伤,保证激光器的稳定运行。针对基于复合材料的激光二极管抽运的小型化、集成化及高峰值功率的被动调Q固体激光器的研制和应用潜力,系统介绍了基于Nd:YAG-Cr4+:YAG、Yb:YAG-Cr4+:YAG复合材料的被动调Q固体激光器的研究进展及其发展趋势。