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。

LD端面抽运变导热系数Nd∶YAG晶体热效应

为了计算二极管抽运Nd∶YAG晶体温度场及热形变场,建立了端面绝热、周边恒温的晶体热模型。基于Nd∶YAG晶体导热系数及热形变系数与其温度的函数关系,应用Newton切线法对热传导方程进行求解,得到了变导热系数和变热形变系数矩形截面Nd∶YAG晶体端面抽运下的温度场和热形变场的一般表达式,同时计算了Nd∶YAG晶体在不同抽运功率和抽运光斑半径下内部温度场和热形变场的分布变化。结果表明,使用钕离子质量分数为0.01、尺寸为3mm×3mm×8mm的Nd∶YAG晶体,在功率为60W、光斑半径为450μm的抽运光照射下,变导热系数的Nd∶YAG晶体端面最大温升为55.7℃,最大热形变量为2.85μm,而按传统将Nd∶YAG晶体导热系数、热形变系数均视为定值时,晶体端面最大温升为43.4℃,端面最大热形变为2.84μm。

Nd∶YAG晶体1.064μm受激发射截面随温度变化特性研究

测量了Nd∶YAG晶体从 - 70℃到 +80℃不同温度下的荧光发射光谱和荧光寿命 ,计算了该晶体在不同温度下 1.0 6 4μm受激发射截面 。

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。

Nd:YAG激光晶体开裂与缺陷研究

采用提拉法沿〈111〉方向生长Nd:YAG激光晶体时,经常会发生开裂现象。利用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪和光吸收及化学腐蚀等仪器和手段,对开裂Nd:YAG晶体的缺陷特征进行研究。开裂Nd:YAG晶体中有很多不规则包裹物,包裹物内元素含量偏离正常成份;位错密度较高并有塞积现象,位错腐蚀坑中有微裂纹产生;分析表明Nd:YAG晶体开裂是由晶体生长后期的降温不均及生长速率的改变加剧了组分过冷带来的不良后果,产生包裹体造成局部应力集中所致。

板条Nd:YAG晶体的合成盘抛光技术

针对高功率板条激光器核心工作器件——板条Nd:YAG晶体的超精密加工开展研究,分析了具有特殊构型的板条Nd:YAG晶体元件的加工性能及工艺难点,提出了一种新的基于合成盘抛光的板条Nd:YAG晶体加工工艺,并对规格为100mm×30mm×3mm的板条Nd:YAG晶体进行了加工实验。实验结果表明,合成盘抛光可以很好地控制元件的塌边现象;通过磨料的优化选择,在合成盘抛光工艺中匹配合适粒度的Al2O3磨料能够实现元件的低缺陷加工,元件下盘后的全反射面平面度达0.217λ(1λ=632.8nm),端面平面度达到0.06λ,表面粗糙度达0.55nm(RMS),端面楔角精度可达2″。

脉冲LD端面泵浦Nd:YAG晶体温场研究

为解决脉冲激光二极管端面泵浦Nd:YAG晶体产生瞬态热效应的问题,对激光晶体内的温场分布进行了解析分析与定量计算。通过对脉冲激光二极管端面泵浦激光晶体工作特点分析,建立了端面绝热、周边恒温的晶体热模型,考虑到Nd:YAG晶体导热系数与其温度的函数关系,引入弦截法求解含时热传导方程,得出了变热传导系数方形Nd:YAG晶体时变温度场的一般解析表达式。定量分析了变热传导系数方形Nd:YAG晶体在不同超高斯阶次和光斑半径下内部温度场时变情况。计算结果表明:使用平均输出功率为60 W的脉冲激光二极管端面泵浦掺钕离子质量分数1.0%的Nd:YAG晶体,若入射的3阶超高斯光束泵浦光光斑半径为400μm,则晶体尺寸为4 mm×4 mm×8 mm的Nd:YAG晶体在达到准热平衡状态时的最高和最低温升分别为364 K和337 K。研究结果为正确计算Nd:YAG晶体温度场分布提供了方法,并对解决激光晶体热效应问题提供了理论依据。

国产Nd:YAG激光治疗儿童人工晶体后发性白内障

目的 :观察国产Nd :YAG激光治疗儿童人工晶体后发性白内障的疗效。方法 :应用国产JYZ - 1A型Nd :YAG激光对 4 0例 4 2眼儿童人工晶体后发性白内障进行治疗 ,术前视力≤ 0 .1者 32人 ,0 .2～ 0 .6者 10眼。结果 :39眼经 1次治疗成功 ,3眼 2次治疗成功。术后视力均不同程度提高 ,视力 >0 .0 5者 ,占 90 .5 % ,视力>0 .1者 31眼 ,占 73.85 ,≥ 0 .7者 9眼占 2 1.4 % ,脱盲率达 80 %。主要并发症是人工晶体轻微小凹痕样损伤 ,发生共 5眼占 11.9% ,但对视力无影响。结论 :国产Nd :YAG激光治疗儿童人工晶体后发性白内障是一种简单、有效、无痛苦的较理想的方法 ,强调聚焦准确和使用低能量是避免晶体损伤的关键。

Nd:YAG激光治疗人工晶体植入术后后囊膜混浊的视力评价

报告243例（250眼）人工晶体植入术后后囊膜混浊患者，应用美国COHERENT公司生产的Nd：YAG激光行后囊膜切开术。术后增视率为91．2％．脱残率由治疗前的40％增至82％。对治疗后视力仍低于0．05的5例患者进行分析总结。指出影响视力提高的原因依次为；视网膜疾病、弱视、后发障。讨论了糖尿病性白内障、儿童白内障等治疗要点．对于某些眼底病患者，虽然激光后囊切开术后视力提高不大或不提高，但可以找到其低视力的原因，并在明确诊断的基础上给予及时治疗。

KTP和 7.5 mol% Nb∶KTP晶体在 Nd∶YAG激光中的倍频和和频(英文)

本文在获得精确的 7.5mol% Nb∶ KTP晶体的 Sellmeier主折射率色散方程的基础上 ,计算 7.5mol% Nb∶ KTP晶体对 1 .0 6 42μm和 1 .3 1 88μm Nd∶ YAG激光的倍频和和频的 型相位匹配曲线 .通过研究 KTP和 7.5mol% Nb∶ KTP晶体的主折射率 ,双折射率和相位匹配 ,可以看出 Nb掺入 KTP晶体后产生的折射率和双折射率的色散和各向异型的变化是引起 KTP晶体相位变化的根本原因 .

Q开关Nd:YAG激光治疗后房型人工晶体瞳孔夹持

目的 观察Q开关Nd:YAC激光治疗后房型人工晶体瞳孔夹持的治疗效果。方法6例患者白内障囊外摘除术联合人工晶体植入术后人工晶体瞳孔夹持,应用Q开关Nd:YAC激光切开瞳孔缘虹膜与后囊膜之间的粘连。结果5例人工晶体瞳孔夹持缓解,1例未能缓解。2例患者激光治疗后眼压一过性升高。结果Q开关Nd:YAG激光是治疗后房型人工晶体瞳孔夹持有效而简便的方法。

Nd:YAG晶体板条低透射波前误差加工技术

针对高平均功率固体激光器对Nd:YAG晶体板条的技术需求,进行了Nd:YAG晶体板条低透射波前误差加工技术研究。详细分析了光学加工过程中引起板条端面透射波前畸变的误差来源,并提出工艺技术解决方案。实验结果表明,在板条抛光阶段通过采用合成盘硬抛光工艺以及新的工件装夹技术,能够解决传统板条加工工艺在面形及楔角精度方面可控性差的问题,更容易实现Nd:YAG晶体板条的低透射波前误差加工。对于150mm×30mm×2.5mm规格的Nd:YAG晶体板条元件,端面透射波前畸变PV值达到0.74λ。

端面研磨Nd:YAG晶体棒热透镜焦距测量

主要分析和测量端面研磨凹面的Nd:YAG激光晶体棒的热透镜焦距。实验通过He-Ne光测试法,分别测量了不同功率下的端面研磨和未研磨晶体棒的热透镜焦距,并通过作图比较二者的热透镜焦距随泵浦功率变化情况,得出随着泵浦功率的增大,热透镜焦距逐渐减小的结论。文中对未研磨晶体棒热透镜焦距进行了理论和实验值的比较,曲线情况基本相符,故根据理论计算出补偿热透镜效应所需要的晶体棒的研磨半径。由于通过理论计算得出的研磨半径在实验过程中出现了出光阈值高,输出功率降低等一些现象,不利于生产的需要,故在实际经验的指导下,增大了晶体棒的研磨半径。结论指出端面研磨晶体棒的方法在一定条件下能对激光晶体棒的热透镜效应进行补偿,对大功率固体激光器的研发有一定积极作用。

关于Nd∶YAG晶体R_2→Y_3跃迁有效受激发射截面的讨论

文中对W.Koechner先生所著的《Solid-StateLaserEngineering》一书中关于Nd∶YAG晶体R2→Y3跃迁有效受激发射截面的描述进行讨论。

自调Q激光晶体(Cr^(4+),Yb^(3+))∶YAG和(Cr^(4+),Nd^(3+))∶YAG的生长及其光谱特性研究

本文报道了自调Q激光晶体 (Cr,Yb)∶YAG和 (Cr,Nd)∶YAG的生长及其在室温的吸收和荧光光谱特性 ,并且探索了合适的晶体生长工艺、退火工艺参数。在 (Cr,Nd)∶YAG晶体的室温吸收光谱中存在着如下的吸收峰 :在 0 .5 3μm、0 .5 9μm、0 .75 μm、0 .81 μm、0 .88μm处存在着Nd3 +离子的吸收峰 ;在 0 .43μm和 0 .5 9μm处存在着Cr3 +离子的两个吸收峰 ;在 1 .0 6 4 μm附近有一Cr4+离子的吸收峰 ,可用作可饱和吸收体。 (Cr,Nd)∶YAG晶体的荧光光谱与Nd∶YAG晶体一样 ,发光中心位于 1 0 6 4nm处 ,而且已经实现了自调Q激光输出。与 (Cr,Nd)∶YAG晶体相比 ,在 (Cr,Yb)∶YAG晶体的室温吸收光谱中存在着类似的吸收带 :在 440nm和 6 0 5nm存在着Cr3 +离子的 2个吸收带 ,而且退火使其发生了明显的“红移” ;在 937nm和 96 8nm处存在着Yb3 +离子的 2个吸收带 ,能与InGaAs激光二极管 (LD)有效耦合 ,适合激光二极管泵浦 ;而且在1 .0 3μm处有一Cr4+离子的吸收峰 ,可用作可饱和吸收体。 (Cr,Yb)∶YAG晶体的荧光光谱与Yb∶YAG晶体一样 ,发光中心也是位于 1 0 2 9nm ,但其强度比Yb∶YAG晶体的要低 4倍。 (Cr,Yb)∶YAG晶体的荧光寿命为 0 .3ms。而且与 (Cr,Nd)∶YAG晶体相比 ,在 (Cr,Yb)∶YAG晶体中可以实现Yb3

Cr,Nd∶YAG晶体获得自调Q单纵模激光输出

用钛宝石激光器泵浦单块Cr4 +,Nd3+∶YAG晶体获得了 1.0 64μm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 90mW ,脉冲宽度 (FWHM)为 12ns ,斜率效率高达 2 2 %。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。

Nd:YAG激光治疗人工晶体前纤维膜

目的 探讨Nd:YAG 激光治疗人工晶体前纤维膜的方法、疗效、时机选择及并发症。方法 应用Nd:YAG 激光治疗人工晶体前纤维膜81 例(81)眼。结果 一次手术切除率达100% ,渗出膜再发者11 例(11 眼),占13.6% ,无严重并发症发生。结论 Nd:YAG 激光是一种治疗人工晶体前纤维膜安全、有效的方法,但应选择合适的时机,严重者可联合前房注射t- PA

Nd∶YAG晶体单程损耗的研究

分析了导致晶体单程损耗的原因 ,设计了测量晶体单程损耗的装置。初步分析了实验结果 ,并对测试装置提出了改进方案。

LD侧面泵浦变热传导系数Nd:YAG晶体温场特性研究

为了解决LD侧面泵浦Nd:YAG晶体的热效应问题,建立了前后侧面、左右端面绝热、上下侧面恒温的Nd:YAG晶体热模型。考虑到Nd:YAG晶体热传导系数是随温度变化的函数,利用解析方法与Newton切线法相结合的方法对热传导方程进行求解,得到了LD侧面泵浦Nd:YAG晶体变热传导系数情况下温度场的一般表达式。定量计算了泵浦光功率、光斑半径对温度场分布的影响。研究结果表明:在将Nd:YAG晶体的热传导系数视为定值14W·m-1·K-1时,使用50W LD侧面中心入射Nd:YAG晶体时(掺Nd3+质量分数1.0%),晶体泵浦面的最大温升为164.689℃;而将热传导系数视为随温度变化的函数时,晶体泵浦面的最大温升为268.931℃。研究结果为正确计算Nd:YAG晶体温度场分布提供了方法,并为合理设计谐振腔提供了理论依据。