高效率连续波Nd∶YVO_(4)/KGW内腔拉曼激光器

报道了基于Nd∶YVO_(4)激光晶体和钨酸钆钾(KGW)拉曼晶体的端面泵浦连续波内腔拉曼激光器,实验研究了基频激光偏振方向对KGW拉曼激光器输出功率、光谱和模式特性的影响。当基频光偏振方向平行于KGW晶体的Nm轴时,901 cm^(-1)拉曼频移增益较高,在36.6 W半导体激光泵浦功率下获得了6.63 W的1177.3 nm连续波斯托克斯光输出,光光效率和斜效率分别为18.1%和24.7%;而当基频光沿KGW晶体Ng轴偏振时,由于768 cm^(-1)和901 cm^(-1)两条拉曼谱线的竞争以及对应89 cm^(-1)小波数拉曼峰的级联拉曼斯托克斯光起振,拉曼激光器的光谱和功率特性均发生劣化。在实验中还观察到KGW像散的热透镜效应对激光模式产生的影响。

连续腔内倍频拉曼激光器的归一化理论解析

腔内倍频拉曼激光器是获得黄光激光光源的重要途径,目前尚未有直接的表达式描述连续腔内倍频激光器的功率输出对抽运和激光器参数的依赖关系。以速率方程为基础,对腔内倍频连续拉曼激光器的理论模型进行归一化处理,得到平面波近似下连续腔内倍频拉曼激光器的归一化速率方程组。对此方程组进行求解,得到描述激光器输出的表达式各变量以及参量与输出变量之间的归一化表达式,根据表达式获得了描述激光器运行的理论曲线。

波长锁定878.9nm激光二极管抽运内腔式YVO4/BaWO4连续波拉曼激光器

采用波长锁定878.9 nm激光二极管共振抽运复合Nd:YV04激光晶体,改善热效应的同时提高抽运吸收率,分别以YVO_4和BaWO_4晶体作为拉曼介质,实验和理论研究了晶体性能、谐振腔结构和稳定性对内腔分体式连续波拉曼激光器性能的影响.结果表明:由于内腔分体式拉曼激光器腔长较长,谐振腔稳定性对激光器性能影响较大,选择高增益的拉曼晶体,不仅可获得高拉曼转换效率,还能一定程度上减轻热效应.而平凹腔结构中输出镜的曲率半径越小,拉曼晶体中基频光的功率密度越大,腔的动态稳定区越宽,获得的拉曼激光输出功率更高.最终以30 mm的BaWO_4晶体作为拉曼介质,在抽运功率25.1 W时,获得了3.02 W的连续拉曼激光输出,光-光转换效率达到12%.

LD侧面泵浦主动调Q Nd:YAG/YVO_4内腔式拉曼激光器

以半导体侧面泵浦Nd:YAG作为1 064 nm基频激光源,长度40 mm的a切YVO_4作为拉曼晶体,采用声光调Q,获得了高效的1 176 nm拉曼激光输出。当脉冲重复率为10 k Hz、15 k Hz和20 k Hz时,测量了拉曼光输出功率和脉冲宽度随抽运功率的变化。在117.7W的输入泵浦功率和15 k Hz的脉冲重复率下,获得了6.98 W的1 176 nm激光输出,而从LD到拉曼光的光-光转换效率为5.93%。

LD泵浦Cr:YAG被动调Q内腔式SrWO_4锁模拉曼激光器实验研究

采用LD泵浦Cr:YAG被动调Q的内腔式SrWO_4锁模拉曼激光器获得了稳定的、调制深度100%的调Q锁模拉曼脉冲。在泵浦功率5.2W时,获得了968mW的平均输出功率,泵浦光到拉曼光的转换效率为18.6%,调Q脉冲重复率51 kHz,脉冲宽度7ns,这是目前为止报道的内腔式SrWO_4拉曼激光器所获得的最大的转换效率,并对实验中出现的拉曼自锁模现象进行了分析。最后,对实验中基频光与拉曼光出现的偏振状态进行了相关研究,给出合理的解释。

主动调Q内腔式Nd∶YAG/GdVO_4拉曼激光器

研究了激光二极管(LD)端面抽运的主动调Q内腔式Nd∶YAG/GdVO4拉曼激光器的激光特性,测量了不同抽运功率和脉冲重复频率条件下的平均输出功率和脉冲宽度。当注入的抽运功率为7.44 W,脉冲重复频率为20 kHz时获得的1174.5 nm拉曼光的最大平均输出功率为1.3 W,对应的光-光转换效率为17.4%;当注入抽运功率为6.8 W,脉冲重复频率为15 kHz时获得的1174.5 nm拉曼光的最大单脉冲能量为74.4μJ。与Nd∶GdVO4自拉曼激光器进行实验比较和分析,实验结果表明主动调Q内腔式Nd∶YAG/GdVO4拉曼激光器可以获得比Nd∶GdVO4自拉曼激光器更高的平均输出功率和转换效率。

内腔泵浦的BaWO4反斯托克斯拉曼激光器实验研究

实验研究了内腔BaWO4反斯托克斯拉曼激光器的激光特性。通过在调Q的基频谐振腔中插入一倾斜的BaWO4拉曼谐振腔,实现基频光、一阶斯托克斯光和一阶反斯托克斯光的非共线相位匹配,进而实现了内腔反斯托克斯拉曼激光器在968nm的运转。测量了不同泵浦电压下输出的一阶反斯托克斯光的单脉冲能量,当泵浦电压为750V时,获得的最大输出能量为0.79mJ,相应的基频光到一阶反斯托克斯光的转化效率为1.5%。一阶反斯托克斯光的典型脉冲宽度为4.9ns。

内腔级联拉曼光纤激光器输出特性的实验研究

采用标准单模石英光纤作为拉曼增益介质 ,光纤布拉格光栅作为谐振腔镜 ,研制了一台内腔级联拉曼光纤激光器。利用掺Yb双包层光纤激光器作为抽运源 ,实现了二级拉曼转换 ,在波长 1176 .8nm获得了 30 9mW的最大输出功率 ,斜率效率接近 5 1.5 %。在小抽运功率下 ,发现拉曼光纤激光器的输出中存在重复周期约为 2 .9μs的脉冲序列 ;当抽运功率大于某一值时 ,上述脉冲消失 ,获得了十分稳定的连续输出。

LD抽运Cr^(4+):YAG被动调Q内腔式PbWO_4锁模拉曼激光器实验研究

采用激光二极管(LD)抽运Cr4+:YAG被动调Q内腔式PbWO4锁模拉曼激光器获得了稳定的、调制深度为100%的调Q锁模拉曼脉冲。抽运功率为6.3W时,获得的锁模拉曼激光输出功率为582mW,抽运光到一阶斯托克斯光的转换效率为9.24%,斜效率为10.6%,调Q脉冲重复频率为41.3kHz,脉宽为6ns,锁模脉冲重复频率为1.1GHz,锁模脉冲宽度小于207ps。