全固态Nd:GdVO_(4)四倍频228 nm深紫外激光器

在室温下实现全固态Nd:GdVO_(4)激光器四倍频228 nm深紫外脉冲输出。本文采用LD端面泵浦912 nm Nd:GdVO_(4)、声光调Q技术和LBO/BBO级联倍频产生228 nm脉冲激光,并通过理论和实验优化激光器参数设计,最终在LD泵浦功率为23.5 W时,重复频率在10 kHz下,获得了平均功率为14 mW的228 nm深紫外光输出,其脉冲宽度为59 ns,光斑呈椭圆形。

二极管泵浦Cr4+:YAG调Q腔内C切Nd:GdVO4/KTP拉曼激光器

研究了二极管泵浦Cr4+:YAG调Q腔内c切Nd:GdVO4/KTP拉曼激光器。以c切Nd:GdVO4作为激光增益介质,以KTP作为拉曼晶体,以T0为80%与89%的两块Cr4+:YAG分别作为可饱和吸收体,获得了高效的1097 nm拉曼激光输出。当使用T0为89%的Cr4+:YAG且泵浦功率为6.42 W时,在1097 nm处获得481 mW的最大平均输出功率。

飞秒激光直写Nd:YVO4晶体包层波导激光

采用飞秒激光(500 kHz重复频率)直写技术,在Nd:YVO4晶体中制备了埋藏晶体表面以下的包层光波导.具体研究了脉冲能量、深度、扫描速度和飞秒激光偏振等写入条件对光波导性能的影响.1.06μm波长的激光在光波导中传播时,光波导的插入损耗低至2.4 dB.利用808 nm波长的激光泵浦,在室温下实现了1064 nm波长发射的连续波导激光器.对不同直径的光波导,均实现了多模光波导和波导激光.直径为60μm的波导产生的最大输出功率为143 mW,斜率效率为21.3%.利用微拉曼光谱对光波导进行了表征,激光直写轨迹处晶格被破坏,伴随折射率降低.

基于注入锁定技术的单频连续高功率1342 nm Nd:YVO_(4)激光器

研究了一种基于注入锁定技术的888 nm半导体激光器(LD)泵浦的高功率单频可调谐1 342 nm Nd:YVO_(4)激光器。采用最大输出功率20 mW分布式反馈单频半导体1 342 nm激光器作为注入种子,利用lock-in (LI)技术,对LD端泵的Nd:YVO_(4)环形腔激光器进行种子注入,实现了单频可调谐激光输出。激光器最大平均输出功率为13.9 W,测量的线宽为41 MHz,调谐范围为1 341.677 4~1 341.802 5 nm。x轴和y轴的光束质量M2因子分别为M_(x)^(2)=1.30和M_(y)^(2)=1.23。实验结果表明:与先前文献报道的注入锁定1 342 nm可调谐激光的结果相比,所需种子功率大幅减小,输出功率也有所提升。

基于Nd∶GdVO_(4)晶体的双波长被动调Q激光器

提出了一种基于Nd∶GdVO_(4)晶体的双波长正交偏振被动调Q激光器。建立了对应的速率方程模型,研究了激光器输出双波长脉冲和不同输出镜反射率条件下泵浦功率对激光输出时域特性的影响。理论研究结果表明,通过调节输出镜反射率改变双波长阈值反转粒子数密度,当π偏振阈值反转粒子数密度小于σ偏振阈值反转粒子数密度且差值较小时,激光器可以输出双波长被动调Q脉冲激光,通过增大泵浦功率可以依次产生π偏振单一波长脉冲、双波长多对一脉冲、双波长一对一脉冲、双波长一对多脉冲以及σ偏振单一波长脉冲。搭建实验装置,设置π偏振输出镜反射率为0.60,σ偏振输出镜反射率为0.95,对泵浦功率和激光输出时域特性之间的关系进行验证。随着泵浦功率的增大,激光器依次输出具有上述时域特性的脉冲激光,与数值仿真结果一致。当泵浦功率为5.51 W时,激光器输出正交偏振双波长一对一脉冲激光,其中π偏振和σ偏振的波长分别为1063.23 nm和1065.52 nm,平均功率分别为323 mW和462 mW,脉冲峰值功率分别为11.62 W和20.35 W,脉冲宽度分别为185 ns和168 ns,脉冲重复频率为141 KHz。

光纤耦合LD端面抽运Nd:GdVO-(4)晶体材料热效应分析

为了研究半导体激光器端面抽运激光晶体产生的热效应问题,采用解析分析的方法研究端面抽运激光晶体的温升以及热形变量的大小。通过激光晶体工作特点分析,考虑到 Nd:GdVO_4晶体热传导各向异性的特点,采用各向异性传热的 Poisson 方程,得出了超高斯光束端面抽运 Nd:GdVO_4晶体温度场以及热形变场的一般解析表达式。并定量分析了超高斯光束不同阶次、不同光斑尺寸抽运时对于 Nd:GdVO_4晶体温度场以及热形变场的影响。结果表明,若半导体激光器的输出功率为30W,光学聚焦耦合器传输效率为85%,5阶超高斯光束沿中心端面抽运掺钕离子原子数分数为0.012的 Nd:GdVO_4晶体,抽运面可获得419.3℃的最大温升,并产生0.711μm的热形变。该结果对估算 Nd:GdVO_4晶体热焦距变化范围以及进行热不敏谐振腔设计具有理论指导作用。

LD泵浦的声光调Q高重复率Nd∶GdVO_4激光器

报道了利用LD泵浦、1.0 6 μm声光调Q准连续Nd∶GdVO4 激光器的输出特性 当泵浦功率为 4 .15W ,重复率为 4 0kHz时 ,获得的最大平均输出功率为 1.4 6W ,光 光转换效率为 35 .1% ,斜效率为 4 4.2 % 在重复率为 10kHz时 ,获得了最短脉宽 2 4ns ,最大单脉冲能量为 6 3.2 μJ ,相应峰值功率为 2 .6

LD泵浦Nd^(3+)∶GdVO_4/Cr^(4+)∶YAG固体激光器

通过合理设计,精密调控各元件和温控电流,得到了平均功率为70mW,脉冲宽度为22ns,重复频率为14kHz,峰值功率高达230W的Nd3+∶GdVO4/Cr4+YAG绿光脉冲激光器·腔外采用望远镜系统聚焦,经KTP晶体倍频后,得到了平均功率为28.8mW,脉冲宽度为19ns,重复频率为14kHz,峰值功率高达108W的绿光激光输出,转换效率高达·指出了小光斑对倍频晶体带来的影响·

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

Nd∶GdVO_4晶体生长及其1064nm的激光特性

本文报道了用 Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ 方法生长 Ｎｄ∶ Ｇｄ Ｖ Ｏ４ 晶体，测量了该晶体的偏振吸收谱和荧光谱，表明晶体在８０８ ．５ｎｍ 有吸收峰，其发射波长在１０６４ｎｍ 。晶体中掺 Ｎｄ 浓度的原子分数为１ ．５６ ％ 的 Ｎｄ∶ Ｇｄ Ｖ Ｏ４ 的４ Ｆ３／２ 荧光寿命为１００μｓ 。用激光二极管泵浦１ｍ ｍ 厚的 Ｎｄ∶ Ｇｄ Ｖ Ｏ４ 晶体，得到了超过１ Ｗ１０６４ｎｍ 的输出光，泵浦阈值为２０ｍ Ｗ，光光转换效率为５５ ．９ ％ ，斜效率为６３ ％ 。

LD侧面泵浦Nd∶GdVO_4电光调Q激光器研究

通过理论分析和实验研究,从泵浦效率、调Q性能、温度特性等几个方面比较了脉冲二极管泵浦Nd∶GdVO4激光器和Nd∶YAG激光器的差异;对Nd∶GdVO4激光器采用侧面泵浦的方式,电光调Q得到了输出能量27.5mJ,脉冲宽度为6.4ns,泵浦效率远高于Nd∶YAG激光器。

LD泵浦的Nd∶GdVO_4/KTP腔内倍频激光器(英文)

基于对Nd∶GdVO4 晶体热焦距的测量及其 1.0 6 μm激光基本性能 ,用三镜折叠腔研究了半导体激光器 (LD)泵浦的Nd∶GdVO4 /KTP晶体的内腔倍频性质 当用从直径为 2 0 0 μm的单光纤输出的低功率的半导体激光泵浦时 ,绿光的阈值是 2 6mW ,光光转换效率为 17.3% 当用从直径为 1.5 5mm的光纤束输出的高功率的半导体激光泵浦时 ,绿光的阈值是 2 0 0mW ,光光转换效率为 19.35 %

新型激光晶体Nd：GdVO_4

报导了新型激光晶体Nd:GdVO4的结构及生长;研究了其光谱特性,得出在808 nm处具有较强的吸收峰,且三个主发射峰波长分别为912.6 nm、1 063.1 nm、1 341.3 nm;讨论了其热导率,认为具有很高的热导率可能是因为掺入Nd3+后晶格畸变并不大引起的;通过与Nd:YVO4和Nd:YAG进行性能比较,证明该晶体是LD泵浦高功率激光器的理想工作物质.

LD抽运Nd:YVO_4、Nd:GdVO_4和Nd:YAG激光特性比较

报道了在相同实验条件下 ,分别用Nd :YVO4 、Nd :GdVO4 和Nd :YAG三种晶体作激光介质 ,实现了连续波和Cr4 +:YAG被动调Q 1.0 6μm激光输出 ,分析对比了三种增益介质的泵浦阈值、转换效率及脉冲宽度、重复频率和峰值功率等一系列激光特性 ,为在不同运转方式下选取合适的增益介质 。

Nd:GdVO_4的晶体生长和光谱特性

本文用提拉法生长出尺寸达 φ30 min×40mm的优质 Nd:GdVO4晶体,研究了其光谱特性。该晶体的吸收边为 342 nm,在 809nm的吸收系数为 4.61/cm。在 342～2500 nm,Nd:GdVO4晶体的吸收主要为Nd3+的特征吸收。

激光二极管端泵平板Nd:YAG、Nd:YVO_4和Nd:GdVO_4晶体热效应比较

以解析热分析理论为基础,建立了平板Nd:YAG、Nd:YVO4和Nd:GdVO4晶体在激光二极管阵列端泵抽运时的导热微分方程。通过方程求解,得到三种晶体内部温度场和热形变分布的解析式。温度场和热形变场的数值模拟表明:当泵浦光功率Po=30 W、泵浦区域为0.5 mm×0.5 mm时,三种激光晶体的一维温度场、二维温度场分布和热形变量有较大差异。通过对比三种激光晶体的温度分布、相对温升和热形变量,得到了Nd:GdVO4晶体作为中小功率激光晶体是优于Nd:YVO4和Nd:YAG两种晶体的,而Nd:YVO4又优于Nd:YAG晶体。温度场和热形变量数值模拟的结果也可为激光器谐振腔的设计及热效应的消除提供理论依据。

LD单端泵浦Nd:GdVO_4声光调Q高重频窄脉宽激光器

激光二极管(LD)泵浦的Q调制高频率、窄脉宽、高峰值功率的固体激光器在激光雷达、激光加工等领域日益得到广泛的应用,而更高调制频率的固体激光器在将来会更受青睐。分析了泵浦功率和输出透过率两个因素在10～100 kHz调制频率下对脉宽的影响程度。研制了LD单端泵浦Nd:GdVO4声光调Q激光器,实现了重频100 kHz下窄脉宽激光输出。在重频为80 kHz时,获得脉宽17.7 ns,平均输出功率3.49 W,峰值功率2.46 kW和在重复频率为100 kHz时,获得脉宽19.6 ns,平均输出功率3.52 W,峰值功率1.79 kW的效果。

Nd∶GdVO_4激光晶体的光谱性质和热学性质

用提拉法生长了Nd∶GdVO4单晶 ,测量了其室温吸收谱和室温荧光谱 ,测量了其热扩散系数α和比热CP,从而得到了其热导率λ。可以看到Nd∶GdVO4晶体的吸收波长在 80 8nm附近 ,与已经商品化的GaAlAsLD的发射波长能很好地匹配 ,从而增加了吸收效率 ,并且Nd∶GdVO4晶体具有较高的热导率 ,有望在高功率的激光系统中获得应用。所以Nd∶GdVO4晶体是理想的激光材料。

端面抽运Nd:YVO_4,Nd:GdVO_4及Nd:GdYVO_4晶体的热效应比较

为了改善激光晶体热效应,建立了矩形截面激光晶体热模型,通过求解热传导泊松方程,比较了矩形截面Nd:YVO_4和Nd:GdVO_4及Nd:GdYVO_4晶体的温度场分布和抽运端面的热形变,计算了由抽运端面热形变引起的光程差和总的光程差。由比较结果可知,在相同情况下,Nd:YVO_4,Nd:GdYVO_4及Nd:GdVO_4晶体的端面中心最高温升分别约为320℃,342℃和190℃,总光程差最大为1.7μm,2.11μm和1.3μm。结果表明,Nd:GdYVO_4晶体端面中心最高温升及总光程差均为最小,更适用于大功率LD端面抽运;对于大功率全固态激光器,由端面热形变引起的光程差对晶体热焦距有较大影响。

热效应不敏感的Nd∶GdVO_4/KTP全固态绿光激光器设计

利用基于传播圆变换理论的图解分析方法,得到了具有激光晶体热透镜不敏性的V形折叠腔参数。实验中通过LD端面泵浦Nd∶GdVO4,获得了稳定的TEM00模激光输出。将非线性晶体KTP置于基波的腰斑处,在19.7W的注入泵浦功率下获得了3.68W的531.5nm连续绿光激光输出,考虑到泵浦耦合用准直聚焦筒10%的耦合损耗,实现光-光转换率21%。经测量该激光腔输出功率及热稳定性在国内LD泵浦全固态连续绿光激光器研究领域处于领先水平。