飞秒激光直写Nd:YVO4晶体包层波导激光

采用飞秒激光(500 kHz重复频率)直写技术,在Nd:YVO4晶体中制备了埋藏晶体表面以下的包层光波导.具体研究了脉冲能量、深度、扫描速度和飞秒激光偏振等写入条件对光波导性能的影响.1.06μm波长的激光在光波导中传播时,光波导的插入损耗低至2.4 dB.利用808 nm波长的激光泵浦,在室温下实现了1064 nm波长发射的连续波导激光器.对不同直径的光波导,均实现了多模光波导和波导激光.直径为60μm的波导产生的最大输出功率为143 mW,斜率效率为21.3%.利用微拉曼光谱对光波导进行了表征,激光直写轨迹处晶格被破坏,伴随折射率降低.

基于注入锁定技术的单频连续高功率1342 nm Nd:YVO_(4)激光器

研究了一种基于注入锁定技术的888 nm半导体激光器(LD)泵浦的高功率单频可调谐1 342 nm Nd:YVO_(4)激光器。采用最大输出功率20 mW分布式反馈单频半导体1 342 nm激光器作为注入种子,利用lock-in (LI)技术,对LD端泵的Nd:YVO_(4)环形腔激光器进行种子注入,实现了单频可调谐激光输出。激光器最大平均输出功率为13.9 W,测量的线宽为41 MHz,调谐范围为1 341.677 4~1 341.802 5 nm。x轴和y轴的光束质量M2因子分别为M_(x)^(2)=1.30和M_(y)^(2)=1.23。实验结果表明:与先前文献报道的注入锁定1 342 nm可调谐激光的结果相比,所需种子功率大幅减小,输出功率也有所提升。

全固态Nd:GdVO_(4)四倍频228 nm深紫外激光器

在室温下实现全固态Nd:GdVO_(4)激光器四倍频228 nm深紫外脉冲输出。本文采用LD端面泵浦912 nm Nd:GdVO_(4)、声光调Q技术和LBO/BBO级联倍频产生228 nm脉冲激光,并通过理论和实验优化激光器参数设计,最终在LD泵浦功率为23.5 W时,重复频率在10 kHz下,获得了平均功率为14 mW的228 nm深紫外光输出,其脉冲宽度为59 ns,光斑呈椭圆形。

二极管泵浦Cr4+:YAG调Q腔内C切Nd:GdVO4/KTP拉曼激光器

研究了二极管泵浦Cr4+:YAG调Q腔内c切Nd:GdVO4/KTP拉曼激光器。以c切Nd:GdVO4作为激光增益介质,以KTP作为拉曼晶体,以T0为80%与89%的两块Cr4+:YAG分别作为可饱和吸收体,获得了高效的1097 nm拉曼激光输出。当使用T0为89%的Cr4+:YAG且泵浦功率为6.42 W时,在1097 nm处获得481 mW的最大平均输出功率。

半外腔Nd:YAG和Nd:YVO_(4)微片固体激光器的腔调谐特性研究

微片固体激光器具有体积小、寿命长等优点,是精密测量仪器的重要光源。构建了平-平、半外腔的Nd:YAG和Nd:YVO_(4)微片激光器,通过控制压电陶瓷伸缩改变激光器的谐振腔长,同时使用F-P扫描干涉仪和波长计观察纵模和波长。研究了这2种微片固体激光器的腔调谐特性,包括腔长与光功率的关系,激光纵模扫过出光带宽过程的光功率和单、双纵模变化的规律。实验结果表明:腔调谐过程中单、双纵模交替出现,腔长和泵浦电流共同影响激光器的输出模式和光功率。

Nd∶CaYAlO_(4)单晶光纤的生长及光谱性能研究

采用微下拉法生长了不同掺杂浓度(0.25%,0.50%,0.75%,1.00%,原子数分数)的Nd∶CaYAlO_(4)单晶光纤。通过X射线衍射测试了单晶光纤晶体结构,结果表明晶体结构为四方晶系。测试了Nd∶CaYAlO_(4)单晶光纤的室温偏振吸收和荧光光谱,测试样品在807 nm附近有很强的吸收。其中,1.00%Nd∶CaYAlO_(4)的吸收最强,在σ偏振方向的吸收系数为4.20 cm^(-1),π偏振方向的吸收系数为4.06 cm^(-1)。1.00%Nd∶CaYAlO_(4)单晶光纤最强发射峰在σ和π偏振下都位于1080 nm,σ偏振方向的发射带宽为17.7 nm,π偏振方向的发射带宽为17.8 nm。0.25%、0.50%、0.75%、1.00%掺杂浓度的Nd∶CaYAlO_(4)单晶光纤4 F 3/2能级的荧光寿命分别为129、133、135和140μs,未观察到浓度猝灭。结果表明Nd∶CaYAlO_(4)单晶光纤是有潜力的超快激光增益介质。

基于Nd∶GdVO_(4)晶体的双波长被动调Q激光器

提出了一种基于Nd∶GdVO_(4)晶体的双波长正交偏振被动调Q激光器。建立了对应的速率方程模型,研究了激光器输出双波长脉冲和不同输出镜反射率条件下泵浦功率对激光输出时域特性的影响。理论研究结果表明,通过调节输出镜反射率改变双波长阈值反转粒子数密度,当π偏振阈值反转粒子数密度小于σ偏振阈值反转粒子数密度且差值较小时,激光器可以输出双波长被动调Q脉冲激光,通过增大泵浦功率可以依次产生π偏振单一波长脉冲、双波长多对一脉冲、双波长一对一脉冲、双波长一对多脉冲以及σ偏振单一波长脉冲。搭建实验装置,设置π偏振输出镜反射率为0.60,σ偏振输出镜反射率为0.95,对泵浦功率和激光输出时域特性之间的关系进行验证。随着泵浦功率的增大,激光器依次输出具有上述时域特性的脉冲激光,与数值仿真结果一致。当泵浦功率为5.51 W时,激光器输出正交偏振双波长一对一脉冲激光,其中π偏振和σ偏振的波长分别为1063.23 nm和1065.52 nm,平均功率分别为323 mW和462 mW,脉冲峰值功率分别为11.62 W和20.35 W,脉冲宽度分别为185 ns和168 ns,脉冲重复频率为141 KHz。

808 nm/980 nm近红外光激发下CaSc_(2)O_(4):Er,Nd纳米晶的上转换发光特性

通过水热法合成了一系列CaSc_(2)O_(4):Er^(3+),Nd^(3+)纳米晶。随着Nd^(3+)浓度和激发波长的变化,详细研究了CaSc_(2)O_(4):Er^(3+),Nd^(3+)氧化物在可见光和近红外(NIR)区域的发光特性。在808 nm激发下,Er^(3+)离子的发光强度随着Nd^(3+)离子浓度的增加出现增强。相对的红色强度也有轻微的增强。在980 nm激发下,Nd^(3+)离子几乎不吸收980 nm的光子,只有Er^(3+)离子的吸收和发射被发现。相对的红色强度没有变化。此外,在近红外光谱中,只观察到Er^(3+)离子的发射,这与可见光光谱一致。详细的研究揭示了新型CaSc_(2)O_(4):Er^(3+),Nd^(3+)纳米晶在808 nm和980 nm近红外激发下的上转换发光(UCL)机制。

Nd:GdTaO_(4)/Cr^(4+):YAG键合晶体调Q激光器脉冲输出特性理论研究

根据激光速率方程,对Nd: GdTaO_(4)/Cr^(4+):YAG键合晶体调Q激光器的脉冲输出特性进行了理论研究。系统分析了1.06μm波长附近可饱和吸收体Cr^(4+):YAG的初始透过率和激光谐振腔输出镜的反射率对调Q激光器的脉冲重复频率和脉冲宽度的影响。在初始透过率T0一定时,研究了不同反射率的输出腔镜与调Q激光脉冲宽度的关系,当R=0.7时,脉宽达到了0.24 ns。同时理论模拟了输出镜反射率为固定值时,激光器输出特性与初始透过率T0之间的变化关系。研究发现,随着初始透过率增大,脉冲宽度有下降趋势,在T0=0.76获得0.264 ns的脉冲宽度,但是,输出脉冲的重复频率逐渐增大。研究结果表明,可饱和吸收体初始透过率和输出镜反射率对Nd: GdTaO_(4)/Cr^(4+):YAG调Q激光器输出脉冲的影响程度不同,选择合适的T0和R可以输出理想的激光脉冲。

1.3μm-2.8 ns电光腔倒空Nd:YVO_(4)激光器

本文对1342 nm波长的电光腔倒空调Q的Nd:YVO_(4)激光器进行理论与实验研究.理论计算了电光开关下降沿时间对腔倒空激光器输出脉宽的影响.在实验中,采用880 nm准连续激光二极管同带泵浦Nd:YVO_(4)激光器,在1 kHz重复频率下,通过电光腔倒空方式,得到最大平均功率210 mW(单脉冲能量0.21 mJ)、脉冲宽度2.8 ns的1342 nm激光输出,光束质量因子M^(2)优于1.2.通过周期极化铌酸锂晶体(periodically poled lithium niobate,PPLN)进行腔外倍频,获得脉冲宽度1.8 ns的.671 nm波长可见激光.这是目前1.3μm波长主动调Q的Nd固体激光器产生的最窄脉冲宽度.

具有光热转换能力的近红外光学测温材料BaY_(2)O_(4)∶Nd^(3+)

光热治疗亟需一种准确、高效、分辨率高且适用于深层生物组织的测温手段以辅助其治疗过程。本文以高温固相法合成了BaY_(2)O_(4)∶Nd^(3+)材料,并基于Nd^(3+):^(4)F_(3/2)的Stark劈裂能级实现了较为精准的光学测温。数据表明,其测温的绝对灵敏度、相对灵敏度及分辨率的最佳值可分别达到0.09%·K^(-1)、0.69%·K^(-1)和0.05 K,优于大多数同类型温度计的相应数值。与此同时,因该光学温度计的激发和发射波长均位于生物窗口之内,使其在生物组织中的穿透深度可达到8 mm。另外,该材料还具有一定的光热转换能力。上述结果表明,Nd^(3+)单掺的Ba Y_(2)O_(4)在深层组织的光热治疗方面具备一定的应用潜力。

新疆东部叶城沙蜥五个居群线粒体ND4-tRNA^(Leu)基因序列变异与遗传分化

采用PCR方法测定了新疆东部达坂城(DB)、吐鲁番(TU)、鄯善(SS)、柳树泉(HL)和哈密东郊(HD)的叶城沙蜥(Phrynocephalus axillaris)的5个居群66只个体的线粒体ND4-tRNALeu基因序列,序列比对得到838bp位点,29个变异位点定义了17种单倍型。除DB居群外,其余居群及5个居群总体均呈现单倍型多样性较高[(0.600±0.113)≤h≤(0.922±0.012)],而核苷酸多样性较低[(0.00082±0.00020)≤π≤(0.00917±0.00037)]。系统发育分析支持5个居群形成了CladeⅠ(DB+TU+SS)和CladeⅡ(HL+HD)两个分支。单倍型网络图也表明,5个居群均有谱系地理结构。分子变异分析(AMOVA)表明,81.67%(P<0.01)的遗传分化来自5个居群之间,而距离隔离分析(isolationbydistance)显示各居群之间的遗传分化(Fst)与居群间地理距离无显著关系(r=0.5324,P=0.1196)。歧点分布(mismatch distribution)分析和Fu’sFs检验显示,TU和HL居群可能经历近期的种群扩张,而SS和HD居群相对稳定。DB居群特殊的栖息生境及遗传多样性的匮乏揭示该种群可能处于瓶颈期。推测更新世以来,这些区域的地质、气候变动引起的叶城沙蜥栖息地变化及遗传漂变共同导致了这5个居群的遗传分化。

端面泵浦双Nd∶YVO_4激光器中热效应对腔稳定性的影响

利用多个激光晶体串接方式可以提高固体激光器的输出功率 发展双Nd∶YVO4 晶体激光器 ,将晶体的端面镀膜作为谐振腔的端面镜 ,构成了平行平面谐振腔 对平行平面谐振腔的等效腔进行了理论分析 ,结果表明激光晶体吸收泵浦光产生的热透镜效应对保持腔的稳定性起到了重要的作用 在国内首次进行了双端泵浦双Nd∶YVO4 激光器的实验研究 ,在抽运功率为 2 0 .74W时获得了 11W的 10 6 4nmTEM0 0 模激光输出 ,其光 光转化效率约为 5 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%

LD泵浦Nd∶YVO_4/KTP/BBO紫外激光器

本文报道在国内首次实现的ＬＤ泵浦的四倍频连续紫外激光器的实验结果．首先研究了ＬＤ泵浦的Ｎｄ∶ＹＶＯ４激光器，在普通平－平腔结构下，得到斜效率５５．６８％，激光输出波长１０６４ｎｍ；利用ＫＴＰ作为倍频晶体，实现腔内倍频，在泵浦功率１１．８５Ｗ时得到绿光（５３２ｎｍ）输出１．３５Ｗ，光－光转换效率１１％；用ＢＢＯ晶体进行外腔谐振倍频。

LD泵浦的声光调Q高重复率Nd∶GdVO_4激光器

报道了利用LD泵浦、1.0 6 μm声光调Q准连续Nd∶GdVO4 激光器的输出特性 当泵浦功率为 4 .15W ,重复率为 4 0kHz时 ,获得的最大平均输出功率为 1.4 6W ,光 光转换效率为 35 .1% ,斜效率为 4 4.2 % 在重复率为 10kHz时 ,获得了最短脉宽 2 4ns ,最大单脉冲能量为 6 3.2 μJ ,相应峰值功率为 2 .6

LD泵浦Nd∶GdVO_4/GaAs被动调Q激光器研究

报道了采用大功率半导体激光器端面泵浦Nd∶GdVO4 晶体 ,利用GaAs晶片兼作饱和吸收被动调Q元件和输出耦合镜 ,实现了 1.0 6 μm激光的被动调Q运转 在泵浦功率为 13.9W时 ,获得最高平均输出功率为 3.6W ,脉冲宽度为 2 5 2ns ,单脉冲能量为 2 7μJ以及峰值功率为 10

双端抽运Nd:YVO_4激光晶体的半解析热分析

通过对激光二极管双端抽运Nd∶YVO4晶体的分析 ,建立符合实际工作条件的热模型和边界条件 ,利用半解析热分析方法得出了激光晶体内部温度场和端面的热形变计算公式 ,并对影响温度场分布的各种因素进行了理论分析与计算。所得出的结论可以推广到其它激光晶体 ,为有效地解决激光晶体热效应问题提供了理论基础。

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%。

LD侧面泵浦Nd∶YVO4高重频紫外激光器

研制了二极管(LD)侧面泵浦Nd∶YVO4高重复频率355nm紫外激光器,针对Nd∶YVO4激光晶体的增益高、泵浦带宽宽的优点,激光器采用LD均匀三角侧面泵浦结构,利用声光调Q方式,选用Ⅰ类和Ⅱ类相位匹配的LBO非线性晶体,设计了腔内三倍频V型谐振腔结构,获得了高重频、高增益的355nm紫外激光输出。在泵浦LD电流为30A、重复频率为20kHz时,355nm激光输出最大平均功率达到了8.5W,激光脉冲宽度为37ns,1064nm基频光到355nm紫外激光的光-光转换效率为25.8%,紫外激光泵浦阈值约为16A。