钛宝石激光器泵浦(Cr^(4+),Nd^(3+))∶YAG晶体的自调Q激光器

用钛宝石激光器泵浦单块 (Cr4+ ,Nd3 + ∶YAG)晶体获得了1.0 6 4μm的自调Q激光输出 .激光输出的模式是稳定的单纵模 ,泵浦的阈值功率为 6 3mW ,脉冲宽度 (FWHM)为 8ns,斜率效率高达2 4% .随着泵浦功率的变化 ,脉冲宽度保持不变 ,而重复频率则在变化 .这种把激光增益介质和可饱和吸收体结合到一起的自调Q激光晶体的研究将有利于固体激光器的全固化、集成化和实用化 .

用于碱金属蒸汽激光器泵浦的窄线宽780 nm半导体激光源

780.0nm窄线宽、高功率半导体激光器对于发展Rb碱金属蒸汽激光器具有重要意义 为获得好的泵 浦效果 泵浦光谱与碱金属蒸汽的吸收光谱需严格匹配 必须压窄半导体激光输出线宽 且稳定中心波长 反射式体布拉格光栅(RVBG)外腔反馈是目前实现窄光谱光源的主要方案之一 本文提出了快轴准直镜 光 束变换器 慢轴准直镜 反射式体布拉格光栅(FAC BTS SAC RVBG)的结构 压缩入射到 RVBG 的激光发散 角 提高RVBG有效反馈率 相对于常规的“FAC+SAC+RVBG”结构 提升光谱锁定效果 基于“ FAC+BTS+ SAC+RVBG”结构 研制出780nm窄线宽激光器 连续功率达到47.2W 通过对RVBG精确温控 可将中心 波长稳定在780.00nm 采用单模光纤探测 光谱宽度为0.064nm(FWHM) 温漂系数为0.0012nm/℃ 电 流漂移系数为0.0013nm/A 可用于Rb碱金属蒸汽激光器泵浦.

连续泵浦准分子宽带泵浦金属激光器泵浦阈值理论研究

基于四能级受激准分子宽带泵浦碱金属激光器(XPAL)的工作机理建立了连续波半导体激光器泵浦的四能级XPAL理论模型,该模型基于速率方程,考虑泵浦光线宽与伴峰吸收线宽,采用迭代算法求解,主要用于分析半导体激光器连续泵浦四能级XPAL系统的泵浦阈值特性。讨论了温度、蒸气室长度、泵浦光线宽、输出耦合率和惰性气体粒子数密度对泵浦阈值的影响,结果表明激光器存在一个最佳温度可以使泵浦阈值达到最小,且在最佳温度附近较大范围内泵浦阈值不会有较大变化。除此之外,对蒸气室长度、输出耦合率、泵浦光线宽和惰性气体粒子数密度的分析表明,相较于惰性气体粒子数密度,其他参数的变化对泵浦阈值的影响较小。而较高的惰性气体粒子数密度可以有效提升增益介质对泵浦光的吸收从而降低阈值。

准分子宽带泵浦碱金属激光器泵浦特性分析

建立了以Rb-Ar混合气体为增益介质的四能级准分子宽带泵浦碱金属激光器(XPAL)含时速率方程模型,计算得到了运转过程各能级粒子数和腔内激光强度随时间的变化曲线。结果表明:XPAL的阈值泵浦强度很高,泵浦源谱宽与吸收线宽匹配不能达到提高吸收效率、降低阈值的目的;在泵浦功率一定的条件下,增加介质长度和温度可以提高吸收效率,但将降低单位体积泵浦速率;XPAL成功的关键在于实现有效的泵浦吸收。

用于太阳光泵浦光纤激光聚光系统的改进型复合抛物面聚光器的设计

为研制适用于太阳光泵浦光纤激光器的聚光系统,在分析了传统复合抛物面聚光器(CPC)用于耦合光纤的可行性及其缺陷的基础上,提出了一种改进型CPC用于光纤耦合。完成了由主级抛物面反射镜和次级改进型CPC组成的太阳光泵浦多级聚光方案,并与普通CPC和透镜组构成次级聚光器的方案以及无次级聚光器的方案进行了对比。光线追迹仿真模拟结果表明:改进型CPC能够克服普通CPC出射光线发散的缺陷,从而提高与光纤的耦合效率,当主镜接收角度在±0.55°范围内,其耦合效率维持在93.53%-96.43%,该结果优于其他方案。

全固态太阳光泵浦激光器热效应分析

太阳光泵浦激光器是将太阳光直接转化为激光的装置,具有能量转换环节少、效率高、结构简单可靠、性能稳定以及无污染等优点。对应用于空间环境(4 K)的全固态太阳光泵浦激光器进行了建模,并对泵浦太阳光收集阶段进行了热效应分析。先后考虑两种安装底座和四种太阳光线偏转情况,运用ANSYS Workbench@热分析软件分别进行了稳态热分析。针对第一种情况得到的可行性验证,提出了下一步的改进优化意见,并初步设想进行实际模型搭建和测试。针对第二种不可行情况,提出了几种可能的改进措施,并对未来的工作进行了展望。该研究为太阳光泵浦激光器在空间环境中的实际应用提供了一种全新的、采用全固态传导冷却方式温控系统的可行方案,为未来空间太阳光泵浦激光器能够得到实际应用提供了研究资料。

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

基于二极管泵浦固体激光器的便携式LIBS系统设计

为实现野外或工业现场等环境对钢材中微量元素V的便携化高精度检测,本文采用二极管泵浦固体激光器作为光源,设计搭建了便携式激光诱导击穿光谱系统。基于攀钢生铁标准样品(GSB03-2582-2010系列)中钒(V)437.92 nm谱线强度和信背比对系统进行参数优化,得出最佳脉冲能量为40 mJ,最佳延时时间为4μs。在最优条件下,采用定点打靶对样品中V元素进行定量分析,定标曲线拟合度决定系数分别为0.995,V元素绝对误差的平均值为0.014%,平均相对误差为6.062%。结果表明,采用小型高脉冲能量二极管泵浦固体激光器配合小型CCD阵列光谱仪搭建的便携式LIBS系统对元素进行快速检测,达到传统LIBS系统的精度水平。该研究为野外或工业现场环境作业场合下的元素快速检测提供了一种新的思路。

400 mW 980 nm泵浦激光器设计

由于当前国内980 nm半导体泵浦激光器设计经验及生产工艺的缺乏,高功率980 nm半导体泵浦激光器核心技术一直无法突破,文章采用国产化解决方案,包括芯片、光栅和耦合光纤等设计与实现,通过应用楔形光纤直接耦合的全金属化封装,选择双光栅结构进行波长锁定,实现了-50~75℃工作温度范围内,输出光功率达400 mW的980 nm半导体泵浦激光器的研制,其波长稳定性可达0.01 nm/℃。并且通过了5000 h以上、工作电流800 mA和环境温度75℃的带电老炼测试,为满足高可靠性的国产化泵浦激光器奠定了基础。

具有声光调制器的半导体泵浦单频环形激光器研究

讨论了在半导体激光器泵浦的环形激光器中 ,利用声光调制器 ( AOM)实现单纵模单向环行运行的机理 ,认为由于衍射光的多普勒频移而导致了行波腔中激光的单向运转 ,并进一步提出对 AOM不仅可以用角度调整还可以应用声频调整法以达到单向运转目的的新见解 .以 Nd:YAG为增益介质 ,在4 0 0 m W的泵浦功率下 ,获得了 2 0 m W连续单频激光输出 ;采用激光预激射技术 ,获得重复率为 30 0 0Hz、脉宽 50 ns、能量 4μJ/ Pulse的单频调

基于光纤激光器泵浦的高功率准连续Ho∶YLF激光器

2μm激光器作为中波红外固体激光器的泵浦源方案之一,由于可以获得较高的中波红外激光输出,因此逐渐得到重视。设计了一种基于1 940nm光纤激光器泵浦的高平均功率准连续Ho∶YLF激光器,并对其进行了实验研究,表明在Ho离子掺杂浓度0.5%、晶体长度35mm、晶体控温20℃时,采用双棒串接、平凹腔L型结构获得了36 W的准连续2.067μm激光输出,其最高光光转换效率为51.4%,重复频率20kHz,脉冲宽度121ns,谱线宽度小于3nm。实验结果验证了采用1 940nm光纤激光器泵浦作为泵浦Ho∶YLF获得高功率准连续2μm激光的可行性。

LD泵浦Nd∶LuVO_4/Cr^(4+)∶YAG被动调Q激光器

采用大功率半导体激光器端面泵浦Nd∶LuVO4晶体,利用Cr4+∶YAG晶体作为可饱和吸收元件,实现了1.06μm激光的被动调Q运转.在泵浦功率为19.1W时,获得最高平均输出功率为4.58W,脉冲宽度为84ns,单脉冲能量为36.6μJ以及峰值功率为436.2W的激光脉冲.

LD 泵浦 Nd : YLF 激光器研究

报道了半导体激光器纵向端面泵浦Ｎｄ：ＹＬＦ激光器的实施方法和实验结果。自行设计制作了ＬＤ自动温控电路和保护电路。在增益介质Ｎｄ：ＹＬＦ长度仅为０．５６ｍｍ时，获得波长为１．０５３μｍ，线偏振激光输出１１ｍＷ，光┐光转换效率约为４％。

LD端面泵浦Nd∶YAG激光器中的热透镜焦距

采用热透镜焦距的理论计算与实验测量相比较的研究方法,得到一种端泵固体激光器出激光时的在线测量方法.通过建立热透镜等效腔模型以及腔型分析求解得出腔内光束束腰半径,用刀口法测出DPL腔外的远场发散角,根据发散角与透镜变换前后的束腰关系,得出LD端面泵浦Nd∶YAG激光器中的热透镜焦距.结果表明,通过上述方法所得结果与理论计算的热透镜焦距吻合,证实此方法准确、可行.

高重复频率二极管泵浦激光器窄脉宽调Q技术

文中介绍了二极管泵浦激光器谐振腔中的声光调Q技术 ,计算了超声波渡越时间及其对输出光脉冲的影响。在此基础上 ,设计的调Q二极管泵浦激光器在 15W泵浦下 ,获得了脉宽7ns ,峰值功率 34kW ,重复频率

二极管泵浦Yb:YAG Thin Disk激光器获得16 W连续激光输出

近年来，Ｙｂ：ＹＡＧ激光研究已被视为发展高效、高功率二极管泵浦固体激光器的一个主要方向．本文简要分析了 Ｙｂ ＹＡＧ作为增益介质优于 Ｎｄ ＹＡＧ的性质，阐述Ｔｈｉｎ Ｄｉｓｋ激光器的原理，并介绍了我们在国内首次获得 １６ Ｗ连续激光（波长 １０３０ ｎｍ）输出的二极管泵浦 Ｙｂ：ＹＡＧ Ｔｈｉｎ Ｄｉｓｋ激光器装置及数据．

二极管侧泵浦高效率连续波10W单横模激光器

对二极管激光器侧泵浦 Nd:YAG板条连续波激光器进行了优化设计 ,用光线追迹的方法计算增益介质内的增益分布 ,优化增益介质的大小 ,通过谐振腔的设计 ,使泵浦体积与激光的 TEM0 0模的模体积匹配 ;建立了高效可靠的连续波 Nd:YAG激光器 ,用 4 0 W的线阵激光器作泵浦源 ,单横模输出功率达 1 1 .8W,光 -光效率近 30 % ,激光功率起伏小于 1 .2 %

双端泵浦固体激光器模匹配问题的实验研究

实验研究了高功率双端泵浦 Nb:YVO4 固体激光器的谐振腔与泵浦光束的模匹配问题 .实验发现了输出功率随激光在增益介质中模半径与泵浦光斑半径之比的变化规律 .在低泵浦功率ω0 /ωp<1的条件下 ,激光器输出功率随ω0 /ωp 的变化不敏感 .但在高泵浦功率下 ,输出功率随 ω0 /ωp 的减小而增加 .ω0 /ωp存在一个下限 ,无论泵浦功率的大小 ,当 ω0 /ωp 低于此下限时基横模消失 ,高阶模出现 .

基于水、风混合型冷却系统的LD端面泵浦全固态连续绿光激光器

为了简化激光器冷却系统,减小体积,降低成本,设计出一种基于水、风混合型的冷却系统,具有水冷和风冷的优点,可以实现稳定的绿光激光输出。采用结构简单、紧凑的平-凹腔设计,其端镜为平面镜,输出镜为凹面镜,曲率半径R=1 m,腔长L=165 mm,获得较稳定的单端泵浦Nd∶YVO4腔内倍频KTP连续绿光激光输出。当晶体吸收的泵浦功率为24.3 W时,532nm激光功率达到4.2 W,光-光转换效率达到17.2%。在绿光输出功率为3 W的情况下,观测到的变化范围在2.5%左右,温度变化范围在0.1°左右。实验结果表明,该冷却系统能够较好地转移晶体热效应产生的热量,实现转化效率较高的绿光输出,有利于实现高功率激光器的微型化。

半导体激光泵浦复合晶体固体激光器的热效应

为了验证复合晶体使用到半导体泵浦的固体激光器中与非复合晶体的区别,提高半导体泵浦的固体激光器的工作效率,开展了半导体激光泵浦YAP/Tm∶YAP复合晶体固体激光器的热效应的验证实验。采用有限元分析法,模拟了晶体温度及热应力的分布,并分析了热透镜长度的变化情况。结果发现,与非复合晶体相比,复合晶体的温度和热应力均有不同程度的下降,复合晶体工作时的最高温度降至其80%,热应力降至其70%。同时也验证了热透镜焦距不随非掺杂晶体长度的增大而改变,这也意味着复合晶体不能有效提高复合激光的光束质量,但是可以确保输出激光光束质量的稳定性。因此可以证实,使用复合晶体能够有效改善激光器的温度和力学特性,但不能优化固体激光器的光束质量。