用单块激光器和环形外腔获得稳定的532nm激光

采用单块半非平面Nd∶YAG单频环形激光器和环形外腔倍频技术 ,获得了单频功率 2 4 9.5mW的 5 32nm波长的绿光输出 ,倍频效率 4 3.2 % ,实现了倍频腔与激光器之间的跟踪锁定 ,倍频光功率稳定性优于 1% ,理论计算与实验结果一致。

半非平面单块激光器快速频率调谐的实验研究

在半导体激光器抽运的Nd∶YAG晶体半非平面单块固体环形激光器上 ,采用粘贴压电陶瓷 (PZT)的方法实现了快速激光频率调谐。对尺寸为 13mm× 14mm× 3mm的单块激光器粘贴了厚度为 0 5mm压电陶瓷 ,并观测两台单块激光器之间的拍频信号。当调制频率小于 10 0kHz时 ,对压电陶瓷施加峰值为 5V的正弦调制信号 ,可观测到大于 10MHz的马鞍形展宽拍频信号 ,对应的PZT调谐系数大于 1MHz/V。当调制信号频率过高时 ,例如频率大于 10 0kHz,拍频信号变得非常不稳定 ,说明激光频率产生了明显的漂移 ,且拍频信号展宽的形状也发生了变化 ,拍频信号的中心部分由凹陷变为凸起。实验观测到的调制响应带宽约为 10 0kHz。

半非平面单块激光器强度噪声及其抑制的研究

实验研究了半非平面单块固体环形Nd∶YAG激光器的强度噪声特性和抑制技术。结果表明,弛豫振荡仍是该种激光器强度噪声最主要的来源。噪声峰值频率随抽运和输出功率的增加向高频方向移动,同时噪声峰宽度增加幅度降低,且在峰值频率附近发生180°相位跃变。采用光电反馈方法设计和制作了包含低噪声宽带接收、比例积分微分(PID)调整等单元组成的噪声抑制电路,测量了整个系统及各部分的传递函数,实现了强度噪声的抑制。当弛豫振荡峰值频率为600kHz时,噪声峰值处和低频区域幅度降低分别接近40dB和15dB。

半非平面单块固体环形激光器研究

提出了一种Nd :YAG晶体半非平面单块固体环形激光器。证明了它能保持较宽的加工释放公差和在低磁场强度下稳定单向运转。在一定程度上兼有国际上流行的非平面和准平面单块环型激光器的优点 ,并在一定程度上克服了两者存在的不足。我们在 10 64nm波长上证明了这一方案。观察到了反映单块有较宽释放公差的光束收敛特性和低于 0 1T磁场下稳定的激光单向运转。获得了 1 6W单模连续输出功率 ,激光斜效率达到 50 % ,总光—光转换效率超过 50 % ,观察到的单模连续调谐范围 60GHz。

种子注入高重复频率Q开关激光器

分析了自发辐射与注入种子信号在激光建立过程中的竞争对种子注入的影响.利用单块非平面环形腔单频激光器作为种子振荡信号,注入到高重复频率Q开关构成的从动激光器,获得单脉冲能量大于5 mJ、脉冲宽度40 ns的单纵模振荡脉冲激光输出.测试了种子激光器在不同频率、功率及在从动激光器不同抽运能量下种子注入现象发生的几率实验.结果表明,频率匹配和从动激光器的抽运能量是影响种子注入发生几率的重要因素.

激光二极管抽运单块高斜度效率环形腔单频固体激光器

对于单块结构非平面环形腔单频固体激光器,谐振腔尺寸和输出耦合面偏振膜反射系数的选取是其获得单频、高效率、高功率输出的关键。采用琼斯矩阵的方法讨论了单块激光器获得单频输出的工作原理。通过对谐振腔回路琼斯矩阵特征值的平方及特征值平方差的计算,提出了在晶体尺寸、磁场及抽运功率一定的情况下,通过对单块非平面环形腔输出耦合面偏振膜反射系数的设计来提高激光器的单频输出功率及斜度效率的方法。实验采用光纤耦合输出激光二极管(LD)纵向抽运单块激光器,当抽运功率最高用到 2 .83 W时,获得了最大 1 .20 W的1064 nm单频激光输出,斜度效率达47 .4%。

532nm碘分子光频标

建立了两套可搬运型碘分子稳频的532 nm固体激光频标装置,其中一套采用了自行研制的半非平面单块固体环形激光器作为光源,在该激光器中采用密封隔离罩消除了气压抖动造成的影响。在两套装置中,利用折叠光路实现了4倍碘室长度的1.8 m的实际光学吸收程,大大提高了误差信号的信噪比。设计并建立了主动温度反馈控制系统,有效抑制了电光相位调制器中剩余幅度调制的变化。两套系统频率同时锁定在碘分子的超精细谱线R(56)32-0的a10分量上。连续不间断15×104s的拍频测量结果表明:1 s采样时间的激光频率稳定度的Allan方差优于2.4×10-14,大于200 s采样时间的激光频率稳定度的最小Allan方差典型值可达到4×10-15。