双波长LD泵浦Nd^(3+)∶YAG免温控被动调Q激光器的研究

传统的固体激光器体积、重量大,功耗高,限制了其在空间受限设备中的应用。被动调Q的LD泵浦免温控固体激光器省去了复杂的温度控制装置,调Q机构简单,能够满足复杂温度环境的特殊应用场景的小型化、低功耗要求。提出了基于双波长LD泵浦实现宽温度范围免温控阈值自适应的1.06μm激光脉冲输出方法。基于Nd∶YAG晶体设计了角锥棱镜谐振腔,仿真分析了LD泵浦源到激光棒的面心距对热负载的影响,并确定4 mm的最佳面心距。数值分析了相同泵浦功率下-40~60℃温度范围内激光静态能量输出变化,以及不同初始透过率的可饱和吸收体对激光阈值脉宽的影响。计算结果表明在-37℃~60℃范围内,阈值脉宽都在200μs以下,阈值脉宽最低点达到了29.4μs。构建主波实时探测的阈值自适应调节装置并搭建实验系统,实验结果表明,在温度范围为-35~60℃时,阈值脉宽变化范围为40~180μs。采用激光腔体一体加工成型,应用轻量化的铝合金材料,实现工程化应用,体积83.5 mm×44 mm×29.5 mm,重量约为230 g。在23.8%初始透过率的饱和吸收体条件下实现单脉冲输出能量42 mJ,脉冲宽度5.2 ns。

LD环状侧面均匀泵浦Nd∶YAG激光振荡器

激光二极管(Laser Diode,LD)环状侧面均匀泵浦的激光振荡器具有结构简单、光束质量高、单脉冲能量大等特点,常常在高能脉冲固体激光器中作为主振荡功率放大(MOPA)结构的振荡器,一直是国内外科研人员研究的重要方向之一。本论文通过Zemax软件对不同激光二极管排列方式以及不同工作物质吸收系数对吸收光场的影响的进行了仿真。基于仿真结果,设计了一种20个bar条串联的环状侧面泵浦结构,以提高晶体吸收的均匀性。通过该环状侧泵结构,结合超高斯非稳腔设计,搭建了一种双棒串接激光振荡器进行实验研究。该振荡器实现了在100 Hz重复频率下,单脉冲能量为496 mJ、脉冲宽度为12.4 ns的1064 nm激光输出,光束质量优于9 mm·mrad,光-光转换效率为18.5%。并且该振荡器可以维持光轴稳定不变的同时,实现20 ns脉宽以内变档可调。实验结果证明了该环状侧面均匀泵浦结构可靠有效,为MOPA结构振荡器选取提供了一种有效的方案。

LD泵浦Nd:YAG晶体双波长和频激光器

通过激光二极管(LD)泵浦Nd:YAG产生1064 nm、1319 nm、1338 nm基频光,利用KTP晶体第二类相位匹配获得波长分别为589/593 nm的和频激光输出。从Nd:YAG晶体能级跃迁特性出发,揭示了Nd:YAG作为工作物质可以产1319/1338 nm激光的可能性。通过非线性光学转换频率及相关理论,分析了产生双波长和频输出的原理,同时也为多波长激光器的研究提供了参考。

激光二极管泵浦Nd∶YAG 946nm激光器及倍频研究(英文)

提出如何克服准三能级再吸收损耗和抑制寄生振荡实现 LD泵浦的 Nd∶YAG946nm激光器 .在室温下 946nm连续输出大于 1 2 0 m W,斜率效率接近 1 0 %,同时采用 KNb O3 晶体实现了腔内倍频的蓝色激光输出 .

LD泵浦Cr^(4+),Nd^(3+):YAG自调Q腔内倍频激光器研究

Cr^(4+),Nd^(3+):YAG晶体的激光特性得到了系统研究。在LD泵浦下,Cr^(4+),Nd^(3+):YAG晶体获得了1.064μm的自调Q激光输出.激光平均输出功率达到3.36 W,脉宽65 ns,重复频率87 kHz,光-光效率为15.3％.加入KTP晶体后实现了自调Q腔内倍频,获得了532 nm的绿色脉冲激光输出:平均功率达到1W,脉宽210 ns;重复频率47 kHz,光-光效率为6％.对自调Q激光及其腔内倍频发现的现象进行了讨论。

Nd:YAG倍频激光泵浦的染料激光器的研究

本文报道Nd:YAG倍频激光泵浦的放大式染料激光器的实验装置和实验结果。染料激光器采用Littman腔型的振荡器并带有一级放大器,其线宽小于0.04A,峰值输出功率大于300kW。

Nd∶YAG激光二倍频光泵浦LD751染料产生喇曼散射

实验使用 Nd∶YAG激光二倍频光泵浦 LD751染料 ,发现在产生染料激光的同时 ,有喇曼光谱产生 ,实验观察到了较强的反斯托克斯线 ,喇曼位移为 1 0 4 cm-1。

二级管泵浦Nd∶YAG倍频蓝光激光器

采用二极管尾端泵浦Ｎｄ∶ＹＡＧ激光器产生了９４６ｎｍ波长振荡。在谐振腔内放入ＫＮｂＯ３晶体，室温条件下得到了稳定的蓝色连续波激光，输出功率达１ｍＷ。

激光二极管阵列侧泵浦Nd:YAG板条的热效应

为解决激光二极管阵列侧泵浦激光板条引起的热效应问题,通过对侧泵浦板条温度场与热形变场分布的解析研究以及对激光二极管阵列侧泵浦激光板条工作状态的分析,建立了符合实际情况的热模型,提出了求解Poisson方程的新方法,得到了侧泵浦板条温度场与热形变场的一般解析表达式。以Nd:YAG板条为例,分析了侧泵浦Nd:YAG板条温度场、热形变场的分布情况。并结合全固态激光器的设计需要,定量研究了激光二极管阵列取不同泵浦功率与不同泵浦光斑时Nd:YAG板条的温度场分布情况。计算结果表明:使用输出功率为30 W的激光二极管阵列侧面泵浦Nd:YAG板条,若耦合到板条侧面的高斯光斑半径为150μm、板条钕离子掺杂质量分数为1.0%时,板条泵浦面具有102.3℃的最高温升,泵浦面与通光端面产生1.54μm和2.66μm的最大热形变量。激光板条温度场解析方法解决了使用数值分析法造成研究精确度不高的问题,该方法还可以应用到激光系统的其他热问题研究中,为减弱激光系统中的热问题提供理论依据。

脉冲激光二极管端面泵浦Nd:YAG棒时变温度场

在脉冲激光二极管(LD)泵浦的激光晶体中存在升降温的时变过程,为解决脉冲LD端面泵浦的激光晶体产生的热效应问题,基于热传导方程,采用特征函数法和常数变异法得到了脉冲超高斯光束端面泵浦Nd:YAG棒的时变温度场的一般解析表达式。同时定量分析了单脉冲和重复脉冲端面泵浦Nd:YAG棒的时变温度规律。研究结果表明,重复脉冲端面泵浦Nd:YAG棒时,棒内温度随时间呈锯齿状变化,经过一段时间后最终呈稳定的周期性分布;棒内温度也随泵浦脉冲束腰半径的减小和占空比的增大而增大;脉宽越宽时,棒内温度的波动幅度也越大。研究方法和所得结果还可以应用到激光系统的其他时变热问题的研究中,对解决激光系统的热问题具有理论指导作用。

激光二极管泵浦高功率Nd:YAG紫外激光器

对半导体侧面泵浦Nd:YAG准连续高功率紫外激光器进行实验研究,首次采用新颖谐振腔型对基波进行非线性转换获得稳定的355nm紫外激光输出。在主谐振腔中,3列相互呈120°放置的激光二极管线阵对中心处直径3mm的Nd:YAG晶体棒进行连续泵浦,实现了1064nm基频光稳定振荡;在子腔中,使用对基频光双程倍频双程和频的方法提高转换效率,实现了高功率准连续355nm紫外激光单向稳定输出;实验使用角度调谐的Ⅰ类相位匹配LBO晶体与Ⅱ类相位匹配LBO晶体,当调制频率5.4kHz时,355nm紫外激光最高平均输出功率1.89W,脉冲宽度小于65ns,1h内输出功率抖动低于7%。

LD泵浦Nd∶YAG/Cr∶YAG激光器偏振特性的研究

实验发现由各向同性晶体构成的Nd∶YAG/Cr∶YAG被动调Q激光器发射时 ,激光束具有明显的偏振特性 ,并且偏振特性强烈地依赖着LD的偏振泵浦方向。

高效率激光二极管泵浦100Hz3.5J Nd:YAG MOPA激光器(英文)

研制了结构简单、高效率激光二极管泵浦Nd∶YAGMOPA激光器.振荡级输出单脉冲能量1.13J,重复频率为100HZ.MOPA系统输出最大单脉冲能量2.35J,光-光转换效率为39%.实验结果和理论计算符合较好.

LD侧面泵浦Nd∶YAG激光器的热效应研究

对激光二极管侧面泵浦Nd∶YAG激光器的热效应进行了分析。由热传导方程得出YAG晶体内的温度分布 ,分析了激光介质中的热应力和热应力双折射 ,并得到YAG的热焦距及激光束腰和远场发散角随泵浦功率的变化图形。

LD泵浦Nd:YVO_4/Cr:YAG激光器的被动调Q锁模

报道了实验中发现的可饱和吸收被动调Q晶体Cr:YAG的调Q锁模现象,在插入不同透过率的Cr:YAG片以及注入不同的泵浦电流时,得到了不同的调Q锁模输出波形,并对这一现象作了初步的讨论,总结出一些规律。

LD泵浦1.2W连续Nd:YAG/LBO红光激光器

报道了一种光纤耦合LD泵浦Nd∶YAG晶体、腔内Ⅰ类临界相位匹配LBO倍频、瓦级连续输出的全固态红光激光器的设计和实验结果。采用短三镜折叠腔结构,在8W的注入泵浦功率下,获得了连续输出1.2W、波长为660nm的红光基模输出,光光转化效率达到15%。

LD阵列面状泵浦Nd:YAG板条激光器实验研究

在国内研制的大型二极管泵浦阵列和大功率二极管脉冲驱动源的基础上,设计了二极 管阵列面状泵浦22×6×123mm3Nd:YAG板条聚光腔结构,测量了板条泵浦均匀性,对不同泵 浦功率下的能量转换特性等进行了实验研究,取得最高光-光转换效率为25．5％实验结果, 为高泵浦功率下的放大打下了一定的基础。

LD泵浦Nd∶YVO_4晶体LBO临界相位匹配倍频671nm激光器

报道了国产LD泵浦Nd∶YVO4 晶体 ,首次用临界相位匹配方式LBO腔内倍频实现了高效率的 6 71nm红激光输出。当注入泵浦功率为 80 0mW时 ,用II类临界相位匹配LBO倍频 ,红激光基模输出 5 2mW ,光 光转换效率达 6 .5 %;用I类临界相位匹配LBO倍频 ,红激光基模输出 97mW ,光 光转换效率达 12 .1%。

激光二极管端面泵浦的多晶Nd:YAG1.32μm连续激光器

本文报道了激光二极管端面泵浦的多晶Nd:YAG(polycrystalline Nd:YAG ceramic)1.32μm连续激光器的实验研究。在泵浦功率为2.1W时,激光达到阈值开始输出;在泵浦功率为9W时,输出功率达到690mW,斜率效率为11%。据我们所知,这是目前报道的功率最大的多晶Nd:YAG 1.32μm连续激光器。

侧面泵浦Nd∶YAG连续激光器

介绍了一种二极管侧面泵浦的Nd∶YAG连续激光器 ,采用了简单、实用的侧面泵浦结构 ,获得 37.9W的连续 1.0 6 4nm的激光输出 ,斜效率为 31.5 % ,光效率为 2 3.7%。