HO^(3+)离子在YAG和YLF晶体中的光学参量

测试了Ho：YAG和Ho：YLF晶体的吸收话和荧光谱，计算Ho^（3＋）离子的振子强度参数f_JJ^t［c］，辐射跃迁几率地A_J，J'荧光辐射寿命τJ［c］，并与实验测得的荧光辐射寿命τJ［e］及振子强度的实验值f_J［e］比较。应用跃迁速率方程计算得出对应2．1μm的荧光强度最大的掺杂离子Ho^（3＋）的最佳浓度分别为～2．5％和～1％左右。讨论了YAG和YLF作为芬Ho^（3＋）的基质晶体优点。

2μm波长Tm,Ho∶YLF微片激光器的实验研究

通过钛宝石激光器泵浦Tm ,Ho∶YLF微片 ,获得 90mW的 2 μm波长激光连续输出。得到了泵浦功率和输出功率之间的关系以及泵浦光与振荡光之间的转换效率关系。同时也给出了温度对激光输出效率的影响。

(Tm,Ho)∶YLF微片激光器的实验研究

报道了一台连续 792nmTi∶Al2 O3 激光器纵向抽运的 (Tm ,Ho)∶YLF微片激光器。在室温条件下 ,当抽运功率为 6 80mW时 ,激光器在 2 0 6 μm波长的输出功率达到 90mW。激光器阈值为 380mW ,光光转换效率为 13% ,斜率效率为 2 6 %。

激光二极管抽运(Tm,Ho)∶YLF激光器光谱特性实验分析

Ho:YLF晶体的5I7和5I8斯塔克能级分裂数较多,形成2047～2070 nm宽的增益谱带,对于可调谐2 μm激光及宽带激光放大器研究具有重要意义.理论上分析了(Tm,Ho):YLF晶体的能级结构,并对晶体掺杂浓度和长度进行了优化.实验研究了激光二极管抽运微片Tm(原子数分数0.06),Ho(原子数分数0.004):YLF激光谱线可调谐特性,调谐范围2.0656～2.0671 μm.利用(Tm,Ho):YLF晶体的宽增益谱特性,将其作为激光二极管抽运激光放大器,成功地将2.048 μm(Tm,Ho):GdVO4激光功率放大了2.5倍.实验上测量了(Tm,Ho):YLF晶体在强抽运条件下480～492 nm及530～550 nm可见波段的上转换蓝绿光荧光谱.

激光二极管抽运(Tm,Ho)∶YLF微片激光器的实验研究

从理论上分析了准三能级 (Tm ,Ho)∶YLF晶体的增益与温度关系 ,晶体温度的降低和长度的缩短有利于减小重吸收损耗对激光器运行性能的影响。在室温条件下 ,用 2 7W波长为 792nm激光二极管端面抽运Tm(原子数分数 0 .0 6 ) ,Ho(原子数分数 0 .0 0 4 )∶YLF微片激光器 ,阈值抽运功率为 4 5 0W ,当入射到晶体内的激光二极管功率为 1 88W时 ,2 μm激光最大输出功率为 32 8mW ,斜率效率为 2 2 5 % ,光 光转换效率达 17 4 %。为达到激光最佳运行条件 ,还探讨了激光二极管波长 ,抽运光偏振方向以及晶体温度对Tm ,Ho激光器性能的影响。

二极管泵浦的2μm高重复频率脉冲固体激光器

报道了连续二极管端面泵浦2 μm高重复频率Tm,Ho:YLF激光器的实验研究结果.792 nm光纤耦合激光二极管作泵浦源,泵浦液氮制冷的Tm,Ho:YLF晶体.动态运转时,平均输出功率达到4 W,相应的能量抽取效率大于85%.采用声光调Q方式,重复频率1～50 kHz可调,10 kHz时,峰值功率达到12 kW,最小脉宽为32 ns.同时,还对二极管泵浦2 μm激光器设计中的各种因素进行了分析.

Ho∶YLF激光泵浦的长波红外ZnGeP_(2)光参量振荡器

以2.05μm Ho∶YLF激光器作为光源,泵浦了长波ZnGeP_(2)光参量振荡器,实现了高效率、高重复频率的长波激光输出。激光器输出的峰值波长为8.1μm,最大输出功率为3.2 W@10 kHz,泵浦激光到长波激光的光光转换效率为12%,斜效率为19.3%,激光单脉冲宽度为27.11 ns,单脉冲能量为0.32 mJ,单脉冲峰值功率为11.8 kW,X方向的光束质量因子为4.5,Y方向的光束质量因子为4.2。

激光二极管纵向抽运(Tm,Ho)∶YLF激光器的研究

对激光二极管端面抽运 (Tm ,Ho)∶YLF固体激光器的激光特性进行了研究。根据激光二极管抽运准三能级系统的特性 ,详尽地分析了能量在Tm3 + 离子和Ho3 + 离子之间的传递过程 ,给出了 (Tm ,Ho)∶YLF激光器准三能级的速率方程 ,对上转换及激光下能级粒子再吸收对激光二极管抽运 (Tm ,Ho)∶YLF激光器运转的影响进行了理论分析 ,得出了 (Tm ,Ho)∶YLF激光器的阈值抽运功率和斜率效率的解析表达式。同时对 (Tm ,Ho)∶YLF微片激光器的激光特性进行了实验研究 ,当保持晶体温度为 19℃时 ,阈值抽运功率为 4 2 5mW ,斜率效率为 2 2 .5 % ,最大光光转换效率为 17.4 % ,并且在将晶体保持在四个不同的温度下 ,给出了激光输出功率随抽运功率变化的实验结果。将理论与实验结果进行比较 ,发现吻合得比较好。

侧面抽运(Tm,Ho):YLF晶体传导冷却百纳秒脉冲激光器

针对基于航空和航天平台的激光雷达对2μm波段激光源的特殊需求,设计一种声光调Q、传导冷却(Tm,Ho)∶YLF晶体和波长为2051 nm的激光器。在4腔镜8字形环形谐振腔结构中,采用自主设计的侧面抽运楔形镜波导光学耦合系统实现均匀抽运(Tm,Ho)∶YLF晶体,从而实现高光束质量、百纳秒脉宽和2051 nm波长的调Q脉冲激光的稳定输出。当激光器的输出重复频率为1 Hz时,最高单脉冲能量达到141 mJ,脉冲宽度约为103 ns,此时光-光转换效率达到4.3%,实验测得光束质量因子在x和y方向上分别为1.22和1.08。

激光二极管端面抽运室温Tm,Ho:YLF连续固体激光器

报道了激光二极管端面抽运Tm,Ho:YLF固体激光器的输出特性.室温下,选用不同透过率的输出耦合镜进行了实验研究,确定了最佳输出耦合镜透过率为2%.利用小孔扫描的方法,得到了激光远场的光强分布,证明激光为基横模输出,并且给出了热焦距随抽运功率的变化关系.通过在激光谐振腔内插入两个固体Fabry-Perot标准具的方法,获得了2μm激光的单频输出,阈值功率为250mW,在抽运功率为2·8W时,单频输出功率为118mW.此单频激光器可用作激光振荡器和激光放大器的种子源.

能量传递上转换对Tm,Ho:YLF激光器阈值的影响

根据激光二极管纵向抽运Tm ,Ho:YLF激光器的能级跃迁和能量传递过程 ,在考虑能量传递上转换的情况下 ,建立了准三能级阈值速率方程 ,得出了激光器阈值的解析解 .给出了阈值与激光器设计参数的关系 ,并分析了能量传递上转换对激光器设计参数的依赖关系 .实验上得到了不同输出耦合透过率下的激光阈值 。

纵向抽运Tm,Ho∶YLF微片激光器激光特性的研究

从速率方程理论出发 ,得到了抽运功率阈值和激光输出功率的解析表达式。通过钛宝石激光器抽运Tm ,Ho∶YLF微片 ,获得 90mW的 2 μm波长激光连续输出。得到了抽运功率和输出功率之间的关系以及抽运光与振荡光之间的转换效率关系。

端面抽运Tm,Ho:YLF激光器热转换系数及热透镜效应的研究

根据激光二极管纵向抽运Tm,Ho:YLF激光器的能级跃迁和能量传递过程,在考虑能量传递上转换和基态重吸收的前提下,建立了准三能级速率方程理论模型.给出了Tm,Ho:YLF激光器的热转换系数的解析表达式,讨论了抽运光斑半径与激光束腰半径的比值对热转换系数的影响.实验上得到了热焦距随抽运功率的变化关系,并将其与理论结果进行了对比,发现符合较好.

激光二极管抽运的准三能级2μm(Tm,Ho)∶YLF激光器的理论研究

根据激光二极管抽运铥 ,钬 (Tm ,Ho)共掺激光器中离子之间的能量传递过程 ,建立了 (Tm ,Ho)∶YLF激光器准三能级的速率方程 ,对上转换及激光下能级粒子再吸收对激光二极管抽运 (Tm ,Ho)∶YLF激光器运转的影响进行了理论分析 ,得出了 (Tm ,Ho)∶YLF激光器的阈值抽运功率和斜率效率的解析表达式。并根据所得到的解析表达式对激光器进行了优化设计 ,分析了增益介质长度、抽运光斑半径、输出镜透过率对激光阈值和斜率效率的影响。并通过实验验证了理论的合理性。同时 ,对小信号增益进行了详尽的理论分析。

端面抽运Tm,Ho∶YLF连续激光器的参数优化与实验研究

研究了激光二极管端面抽运Tm,Ho∶YLF连续激光器的输出特性,并对激光器的参数进行了优化.在考虑能量传递上转换的前提下,通过准三能级速率方程推导出了连续抽运Tm,Ho∶YLF激光器输出功率与抽运功率关系的表达式.对激光晶体的粒子掺杂浓度、晶体长度、激光束腰半径与抽运光束腰半径比值以及输出镜透过率等激光器参数进行了优化.实验上得到了激光输出功率随抽运功率的变化关系,并将其与理论结果进行了比较,发现比较吻合,从而验证了理论模型的合理性.

长波红外CdSe光参量振荡器

长波红外波段的激光在大气中能够低损耗传输,这就使得长波红外激光具有广泛应用的天然优势,其中长波红外激光可用作红外光电对抗光源,特别是随着长波红外探测器的发展,其对相应波段的对抗光源的需求与日俱增。为此设计并搭建波长为2.05μm Ho∶YLF激光来泵浦长波CdSe光参量振荡器的实验装置,该装置可以输出峰值波长为12.5μm的高重频长波红外激光。激光器在重复频率5 kHz情况下的平均功率最高达526 mW,Ho∶YLF激光到长波激光的光光转换效率为1.46%,斜效率为23.4%,激光单脉冲宽度为24.4 ns,单脉冲能量为0.1 mJ,单脉冲峰值功率为4.3 kW,X方向的光束质量因子为4.3,Y方向的光束质量因子为3.2。