Spherical distribution structure of the semiconductor laser diode stack for pumping

A semiconductor laser diode stack is used for pumping and 8 semiconductor laser diode arrays of the stack are put on a sphere,and the output of every bar is specially off-axis compressed to realize high coupling efficiency.The output beam of this semiconductor laser diode stack is shaped by a hollow duct to the laser active medium.The efficiency of the hollow light pipe,which is used for semiconductor laser diode stack coupling,is analyzed by geometric optics and ray tracing.Geometric optics analysis diagnoses the reasons for coupling loss and guides the design of the structure.Ray tracing analyzes the relation between the structural parameters and the output characteristics of this pumping system,and guides parameter optimization.Simulation and analysis results show that putting the semiconductor laser diode arrays on a spherical surface can increase coupling efficiency, reduce the optimum duct length and improve the output energy field distribution.

高效率激光二极管泵浦100Hz3.5J Nd:YAG MOPA激光器(英文)

研制了结构简单、高效率激光二极管泵浦Nd∶YAGMOPA激光器.振荡级输出单脉冲能量1.13J,重复频率为100HZ.MOPA系统输出最大单脉冲能量2.35J,光-光转换效率为39%.实验结果和理论计算符合较好.

激光二极管泵浦的再生放大器技术研究

对高功率激光二极管泵浦的环形再生放大器进行了理论分析和数值模拟计算，并做了详细的实验研究。获得了放大倍数约为１０６、输出脉冲能量为０．３５ｍＪ、输出稳定性优于５．０％（峰值）的实验结果。

LDA侧面抽运棒状激光器热透镜效应的有限单元法分析

建立了激光二极管阵列端面抽运棒状激光介质的数值模型.考虑到介质与空气的对流换热和介质的热力学参量随温度的变化,根据经典热传导方程和热弹性方程,运用有限单元法,得出了棒状介质内瞬态温度、热应力和应变的分布.分析了热透镜焦距随抽运功率的变化规律,所得的规律与有关文献相符合.理论分析结果可为激光二极管阵列抽运固体激光器的结构优化设计和实验提供理论参考.

高功率二极管泵浦固体激光器研究的进展

对高功率二极管泵浦固体激光器若干新的进展。相关技术和潜在应用作了评述和分析。

高功率二极管泵浦固体激光谐振腔的进展和分析

对近年来用于高功率二极管泵浦固体激光器的新型光腔，如棒成象非稳腔，近共心非稳腔，折迭腔以及ＳＢＳ相位共轭ＭＯＰＡ系统等进行了深入的分析，并对实现高功率输出和高光束质量的相关技术作了讨论。

激光二极管端面泵浦激光棒热效应的解析研究

为了解决激光二极管端面泵浦激光棒引起的热效应问题,基于热传导理论,建构了热传导方程新的本征函数解,得出了激光棒内温度场与热形变场的一般解析表达式.该表达式不仅解决了由于棒内热流线径向假设造成的温场计算误差问题,而且解决了使用数值分析方法带来的计算精度不高的问题.研究结果表明,当激光二极管的泵浦功率为20 W、泵浦光斑高斯半径为200μm时,掺钕离子质量分数为0.5%的钒酸钇激光棒泵浦端面具有451.2℃的最高温升和3.42μm的最大热形变量.对激光棒内等温线分布状态分析可以得出,其热流线为非径向分布.与棒内热流线径向假设计算结果对比,激光棒的最高温升值减小了30%.所得结果可以用于激光谐振腔的设计,为减小激光系统的热效应问题提供了理论依据.

声光诱导单向运转的Nd∶Glass环形腔激光器

在LDA侧面系浦的NdGlass环形腔激光器中，利用声光调制器控制激光单向运转，消除空间烧孔效应，获得单纵模输出，通过预激光调Q获得脉宽50ns、能量为1．4mJ的单纵模输出，理论分析的结果在实验上得到极好地验证。

环形激光二极管抽运棒状激光器中瞬态温度和热应力分析

直接从激光二极管发光强度的角分布出发 ,采用光线追迹方法获得激光棒内的热沉积分布 ,在此基础上采用热传导模型和热力模型 ,比较了不同抽运功率、不同棒半径下达到稳态温度分布的时间 ,并且对稳态和瞬态热应力进行了详细模拟计算。结果表明 ,采用环形激光二极管阵列侧面抽运的棒状激光器中的热效应问题十分严重 ,不同的抽运结构参量下 ,温度分布不同 ;达到稳态所需时间随棒半径增大而增加 ,而不受抽运功率的影响 ;抽运功率越大 ,棒内温差增大 ,热应力也越大 ;热破坏主要集中于激光棒中心区域和表面区域。

环形激光二极管抽运激光棒的热致退偏分析

利用自行编制的热效应模拟软件 ,采用光线追迹方法获得激光棒内的热沉积分布 ,在此基础上利用热传导模型和热力光学模型 ,对高功率环形激光二极管阵列抽运的棒状激光放大器中动态热致退偏进行了详细模拟计算 ,并比较了不同输入功率下的热致退偏情况。结果表明 ,采用基于光线追迹的发热模型 ,可以很好地计算环形激光二极管抽运激光棒中的热效应问题 ;瞬态下的光程差分布和同消色线退偏图案的环数与棒内瞬态温升分布有关 ;输入功率越高 ,热效应引起的相对光程差就越大 ,波前畸变就越大 ,引起的热致退偏也就越严重 ,在同消色线图案中的环数就越多。

可调谐全固态Nd:YVO_4/LBO倍频连续671nm环形激光器

描述了一种可调谐全固态Nd:YVO4/LBO倍频连续671nm环形激光器的结构参数和相关实验研究。激光器采用四镜环形腔结构,利用880nm激光二极管(LD)端面抽运YVO4-Nd:YVO4复合晶体和Ⅰ类相位匹配的LBO倍频方式,加入TGG旋光器和λ/2波片组成的光学单向器实现单向运转,通过对法布里-珀罗(F-P)标准具角度和腔镜压电晶体电压的调节实现了激光输出波长671nm附近的调频。在抽运功率为23W,吸收抽运功率为14.5W时,输出单频671nm连续红光最高功率为1.08W,光-光转换效率为7.4%;加标准具调谐时,获得了最高功率为738mW的可调谐红光输出。

新型946nm非平面单频激光器的实验研究

提出了由热键合直角棱镜与角锥棱镜构成的非平面环形激光器,通过将环形磁铁施加到材料为熔融石英的角锥棱镜上,实现了该激光器的946 nm单频运转。直角棱镜由未掺杂YAG和Nd:YAG晶体热键合形成,充当激光增益介质。采用芯径为200μm,数值孔径为0.22的光纤耦合半导体激光器进行端面抽运,得到了160 mW的连续946 nm单频激光输出。

脉冲激光二极管端面泵浦Nd:YAG圆棒晶体热效应

针对脉冲激光二极管端面泵浦Nd:YAG圆棒晶体产生的热效应问题,考虑到导热系数与温度的函数关系,建立了端面绝热、周边恒温的晶体热模型,运用解析方法计算出Nd:YAG圆棒晶体温场分布。通过对激光晶体工作特点的分析,引入弦截法,得到变热传导系数Nd:YAG圆棒晶体的温场分布表达式。不仅定量分析了在不同脉冲宽度和光斑半径下Nd:YAG圆棒晶体内部温场时变情况,而且也计算了非稳态及准热平衡态时Nd:YAG圆棒晶体的温度场。计算结果表明,使用输出功率为60 W,脉冲频率为100Hz,脉宽为2ms的三阶超高斯光泵浦Nd:YAG圆棒晶体端面,则尺寸为φ4×8mm3的Nd:YAG的圆棒晶体在达到准热平衡状态时,晶体内部最高温和最低温分别为369.1K和340.5K。研究结果为如何减小激光晶体热效应提供了一定的参考价值。

一种LD泵浦双向输出固体环形激光器

提出了一种用于激光陀螺仪的LD泵浦Nd∶YVO4双向输出固体环形激光器。计算了谐振腔的环绕矩阵,分析了曲面镜焦距和放置距离对谐振腔稳定性的影响。得出了构成环形腔的稳定条件,光腰最大化条件,以及光束特性。并对所设计的环形腔进行了实验,获得了双向、多纵模基横模连续输出。

激光二极管阵列端面抽运复合棒状激光器热效应的有限元法分析

建立了激光二极管阵列(LDA)端面抽运棒状激光介质的数值模型.考虑到介质与空气的对流换热和介质的热力学参数随温度的变化,根据经典热传导方程和热弹性方程,运用有限元法得出了复合棒状介质和未复合棒状介质内瞬态温度、热应力和应变的时空分布,分析了温度、热应力和应变随抽运功率、换热系数和时间的变化规律.结果表明,复合棒的最高温度、最大张应力和最大轴向应变的位置与未复合棒不同,并且数值分别为未复合棒的73%,60%和33%.由此可知,利用复合棒可极大地减小热效应的影响.理论分析结果可为LDA抽运固体激光器的结构优化设计和实验研究提供理论参考.

二极管侧面泵浦声光诱导单向运转的Nd: YLF环形腔激光器

在半导体激光阵列侧面泵浦的ＮｄＹＬＦ激光器中，利用声光调制器控制激光单向运转，消除空间烧孔效应，获得单纵模输出，通过预激光调Ｑ获得脉宽为５０ｎｓ，能量为１．２ｍＪ的单纵模输出。

激光二极管纵向泵浦Nd:YAG固体激光器

本文报导了激光二极管(LD)纵向泵浦Nd:YAG固体激光器的实验。该实验与国内类似实验[1]、[2]、[3]稍有不同。实验中所用YAG棒比较长且端面为平面。实验结果与理论计算符合。光光斜率效率为9％,输出峰值功率为19mw,每脉冲能量2μJ。

一种简单计算二极管泵浦光在YAG棒内分布的方法

提出一种简单的近似计算二极管列阵泵浦固体激光器中的二极管泵浦光在YAG棒内的光强分布的方法，对设计二极管列阵泵浦固体激光器有重要的价值。