KTP OPO产生2.7μm波段高峰值功率激光实验研究

通过1 064 nm激光泵浦KTP晶体光参量振荡(OPO)技术获得了高峰值功率2.7μm波段激光输出,对实验结果开展了详细的分析。泵浦源为电光调Q Nd:YAG激光器,光参量振荡器谐振腔采用单谐振结构,将两块相同的KTP晶体光轴相向放置以补偿走离效应,KTP晶体按?=0°,θ=62°切割以获得波长2.7μm波段激光输出,采用Ⅱ(B)类相位匹配(o→o+e)以利用较大的非线性系数。在泵浦能量为89 m J,脉宽10 ns的条件下,获得脉冲能量7.5 m J,波长2.67μm,脉宽8.5 ns的激光输出。

内腔式KTP OPO输出2.7μm激光实验研究(英文)

提出了一种用2.7μm激光Ⅱ类匹配方式泵浦ZnGeP2（ZGP）OPO输出红外激光的新方案,该方案与传统方法相比具有更多优点。实验研究了内腔式KTP OPO输入2.7μm激光,最大输出能量约为2mJ,总的电光效率为0.01%,斜效率为0.03%,能量稳定度为±7%。测量了泵浦光与信号光的和频光的波长及时间波形,由此也验证了输出的是2.7μm激光。结果表明使用此种方法输出2.7μm激光是可行的,为利用2.7μm激光作为泵浦源泵浦ZGPOPO得到3~5μm中红外激光奠定了基础。

2.7μm声光调Q器件

该文介绍了一种损伤阈值较高的2.7μm声光调Q器件,比较分析了几种常用的近红外声光材料,优选铌酸锂晶体做调Q器件的声光介质材料,它能较好地兼顾衍射效率、光学性能及抗激光损伤能力。该文还分析了激光腔Q值与衍射效率的关系,通过优化衍射效率的分布,达到降低驱动功率、提高关断能力的目的。用铌酸锂晶体制作的2.7μm声光调Q器件,其工作波长为2.7~2.8μm,工作频率为40.68 MHz,光孔径为3 mm,通光孔中心部位衍射效率可达75%。与氧化碲制作的声光调Q器件相比,铌酸锂晶体制作的2.7μm声光调Q器件的抗激光损伤能力较高。

Pr,Yb,Ho:GdScO_(3)晶体生长及光谱性能

2.7-3.0μm波段激光在很多领域具有重要应用,为探索和发展该波段新型晶体材料,本文采用提拉法生长出Pr,Yb,Ho:GdScO_(3)晶体,通过共掺入Pr3+离子以达到衰减Ho^(3+):^(5)I_(7)能级寿命的目的.采用X射线衍射测试得到了晶体的粉末衍射数据,测量了拉曼光谱,并对晶体的拉曼振动峰进行指认,对Pr,Yb,Ho:GdScO_(3)晶体的透过光谱、发射光谱和荧光寿命进行表征.Yb^(3+)的最强吸收峰在966 nm,吸收峰半峰宽为90 nm;2.7-3.0μm波段最强发射峰在2850 nm,半峰宽为70 nm;Ho^(3+):^(5)I_(6)和^(5)I_(7)能级寿命分别为1094μs和56μs.与Yb,Ho:GdScO_(3)晶体相比,Yb^(3+)的吸收峰和2.7-3.0μm的发射峰半峰宽明显展宽,同时下能级寿命显著减小,计算表明Ho^(3+):^(5)I_(7)与Pr^(3+):^(3)F_(2)+^(3)H_(6)能级之间能实现高效的能量传递.以上结果表明Pr,Yb,Ho:GdScO_(3)晶体是性能更优异的2.7-3.0μm波段激光材料.

1064nm激光抽运PPMgLN光参量振荡高效率2.7μm激光器

报道了采用1064 nm激光抽运PPMgLN晶体准相位匹配(QPM)技术实现高效率2.7μm激光输出的实验结果,理论计算了PPMgLN晶体准相位匹配周期调谐曲线,得出PPMgLN晶体周期为31.3μm时可获得中红外波长2.7μm激光输出。PPMgLN晶体(MgO掺杂摩尔分数为5%)单谐振光参量振荡(OPO)技术采用e→e+e相位匹配,消除了光束之间的走离效应并利用了PPMgLN晶体的最大非线性系数d33(27.4 pm/V)。在1064 nm激光抽运功率为26 W,声光Q开关工作频率为7 kHz的条件下,获得平均功率为4.7 W,波长为2.72μm激光输出,斜率效率超过21%,对应闲频光波长1.75 μm激光输出功率约9 W。2.7 μm激光水平方向和垂直方向光束质量M2因子分别为2.05和1.84。

近衍射极限腔内光参量振荡2.7μm激光器

通过1064 nm激光抽运KTP晶体内腔光参量振荡(OPO)技术获得了近衍射极限的2.68μm激光输出,对实验结果开展了详细的分析。抽运源为声光调QNd:YAG激光器,光参量振荡器谐振腔采用双谐振结构,将两块相同的KTP晶体光轴相向放置以补偿走离效应,KTP晶体按φ=0°,θ=62°切割以获得波长2.7μm激光输出,采用Ⅱ类相位匹配(o→o+e)以利用较大的非线性系数。在808 nm激光二极管抽运功率为330 W,声光Q开关工作频率为7 kHz的条件下,获得平均功率7.6 W,波长2.68μm激光输出,光束质量因子M2小于1.6,对应信号光1.765μm激光输出功率约14 W。

2.7μm的Er:YAP激光器

本文从实验上研究了掺10 at％Er^(3+)离子和20 at％Er^(3+)离子的α轴YAlO_3晶体的脉冲激光作用。在所用的实验条件下,激光同时有三条谱线起振,它们的波长分别是2.7110、2.7299和2.7950μm,给出了这三条谱线输出能量和起振的时间特性。从φ6.25×78mm的Er^(3+):YAP捧中得到了249mJ的2.7μm激光,激光阈值为10J。

基于国产25/400μm光栅的2.7kW全光纤激光振荡器

高功率光纤激光振荡器具有结构简单、稳定性好、成本低廉等优点,在工业加工、材料处理等领域有着广阔的应用前景。目前报道的2kW以上单纤全光纤激光输出大多采用放大器实现。2014年,芬兰CoreLase公司推出了2kW的全光纤激光振荡器产品;同年,美国相干公司基于空间结构实现了3kW的光纤激光振荡器;国防科技大学于2015年和2017年分别基于单端和双端抽运方案实现了2kW和3kW的全光纤激光振荡器；2017年，日本藤仓公司也报道了3kW全光纤激光振荡器。