CPM非稳腔Nd:YAG激光器稳定性的探讨

本文通过多种因素的理论分析与计算认为光束在CPM非稳腔中传输时同时存在着会聚球面波与发散球面波,证明了发散球面波的传输是稳定的。找到了与稳定条件有关参数的关系式,根据这些参数得到了激光稳定输出的CPM非稳腔。

CPM,Nd:YAG非稳腔激光器的参数特性

阐述了CPM,Nd:YAG非稳腔激光器采用抗共振环(ARR)结构与一般非稳腔相结合的特点,对使用的染料溶液最佳小信号透过率进行了分析,还对该腔型的稳定性进行了实验研究及理论分析。

在CPM非稳腔Nd:YAG激光器中用被—被动锁模方法选单脉冲的探讨

在CPM Nd:YAG非稳腔激光器中,我们使用透过率较大的可饱和吸收体使单脉冲序列中的脉冲个数减少到3—5个,在输出的单序列中再使用非线性介质进行处理,可以得到比较接近的单脉冲输出。

腔外旋转泵浦的Nd∶YAG固体激光器研究

固体激光器的热管理仍然是高功率激光系统发展的一个持续挑战。在激光系统中增益介质和泵浦光之间引入相对运动是一种高效的热管理方案。针对静止泵浦,旋转增益介质泵浦以及泵浦光旋转泵浦3种泵浦方式,借助有限元数值模拟方法分析了Nd∶YAG晶体的温度分布。泵浦光以800 r/min旋转时,在35 W泵浦功率下,使用标准的热沉冷却技术,晶体的最高温度达到约36℃,仅增加约16℃,这远低于静止泵浦时的142℃。实验设计并演示了一种腔外旋转泵浦的Nd∶YAG激光器,得到了12.2 W的1 064 nm连续输出,斜率效率为37.2%,这大于静止时的35.1%,实验结果与理论结果相符合。研究表明,腔外旋转泵浦的固体激光器拥有高效的热管理。

主动锁模Nd:YAG激光器热稳腔的优化设计

本文首先讨论热稳谐振腔概念及其相应的热稳条件,提出了“综合热稳”的概念,并在各种假设的优化范围内,借助计算机选出了Nd:YAG主动锁模激光器对应的最优腔。实验结果与理论分析基本吻合。

灯泵浦非稳脉冲调QNd:YAG固体激光器特性模拟(英文)

对实际固体激光器谐振腔的特性分析常常采用经验公式的模型进行预测和研究。从非稳腔衍射积分方程和激光介质速率方程出发,利用GLAD程序计算并模拟了电光调Q非稳折叠腔Nd:YAG激光器的输出光束特性,得到了近场和远场的能量分布以及脉冲宽度波形,计算结果对试验具有指导意义。

化学氧碘激光器非稳腔的研究

设计并研究了适合于连续波超音速化学氧碘激光器的正支共焦非稳腔，给出了放大率、输出功率和光束质量的实验结果。

准连续660nm Nd:YAG内腔倍频激光器的研究

研制了一台Nd :YAG内腔倍频输出 6 6 0nm红光激光器。分析了腔长对激光功率的影响 ,采用新型径向调整式光学镜片调整架 ,平—平腔结构 ,腔长 390mm ,双灯泵浦 ,KTP晶体内腔倍频 ,并设置声光Q开关 ,获得 6 6 0nm红光输出 2W。

非链式DF激光器非稳腔数值仿真与实验

基于描述光束传播的菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论,运用快速傅里叶变换算法仿真了非稳腔DF激光的三维近场、远场光强分布。仿真结果显示:非稳腔的近场输出光斑形状为中心对称的空心圆环,远场输出光斑为具有中心亮斑的多级衍射环;大M数将导致近场光斑能量集中,大的Neq值将引起远场发散角变大。运用该算法研究了腔镜倾斜对近场光强分布的影响:腔镜倾斜使光束近场分布变差,倾斜角越大,光强的非对称分布越明显。开展了非链式DF激光器非稳腔实验研究,实验得到的近场、远场光强分布及腔镜失调下的近场光斑变化情况与数值模拟结果一致,实验测量的远场发散角为1.2 mrad。文中的仿真结果可为DF激光器腔镜失调诊断及调节提供依据。

漫反射聚光腔灯泵Nd:YAG激光器

分析了漫反射聚光腔的特点， 从实验上证实采用漫反射聚光腔可实现灯泵Ｎｄ ：ＹＡＧ调Ｑ 激光器高能量、高效率输出。

氧碘化学激光器束转动90度环形非稳腔空心光束输出研究

主要描述了氧碘化学激光器来转动９０度环形非稳腔（ＵＲ９０）空心光束输出的腔结构及几何模式特点，实验中获得了在放大率Ｍ＝１．６９５，激光平均输出功率４．０ｋＷ时，空心光束输出的激光光束质量为３．２倍衍射极限，同时对空心光束输出特性进行了分析。

TEACO_2激光器涡流管同轴非稳腔光束质量

为改善TEA CO2同轴非稳腔激光器输出光束质量,采用涡流管低温气流冷却窗口及凸镜,实验实时测量了单脉冲平均能量18.3 J、在不同工作频率下及是否采用涡流管冷却情况下的光束模式,并计算出衍射极限倍数因子值。激光器工作频率3 Hz,连续运行300 s,没有涡流管冷却时衍射极限倍数因子值由3.52变化到6.94;采用涡流管冷却后,该值仅由3.50变化到3.88。

LD抽运Nd∶YAG复合腔双波长激光器

研究激光二极管(LD)端面抽运的Nd∶YAG三镜复合腔激光器的1 064,946 nm双波长激光连续运转.在满足双波长激光振荡阈值相等的条件下,考虑Nd∶YAG晶体的热透镜效应,数值计算1 064,946 nm两个子腔的腔长、输出镜透过率之间的关系.结果表明,当Nd∶YAG晶体中抽运光,1 064,946 nm激光的光束半径达到合理匹配时,两个子腔的输出镜透过率之间有确定的关系.选取合适的复合腔结构参数,当抽运功率为9 W时,可同时获得1.1 W的1 064 nm激光,以及500 mW的946 nm激光输出.

高功率TEA CO_2激光器非稳腔实验研究

为了提高光束质量、压缩光束发散角,利用现有高功率稳定腔TEA CO2激光器进行了非稳谐振腔的技术改造及激光输出试验,非稳谐振腔采用正分支虚共焦型非稳腔方案。为充分研究谐振腔结构参数及激光振荡模体积对输出能量和光束发散角的影响,共设计加工了包含4种放大率、5种模体积的20组非稳腔腔镜组合。在其它参数都相同的试验条件下,进行了非稳腔镜的单脉冲输出对比试验,得到的最大输出能量为14 J,是原平凹稳定腔的70%,而光束发散角只是原平凹稳定腔的1/4。

电激励重频HF激光器非稳腔设计及实验研究

为实现电激励重频HF激光远距离传输,在较短的谐振腔内产生大模体积的高质量激光束,开展了激光器正支虚共焦非稳腔的结构设计、仿真计算和实验研究。仿真结果表明,随着放大率M的增大,远场光斑中心亮斑包含的能量逐渐增大,能量向中心转移,远场光斑尺寸和远场发散角也随放大率M增大而减小。实验结果表明:随着放大率M的增大,远场光强分布、光斑尺寸和发散角变化规律与仿真结果一致,但输出激光能量以先增大后降低的规律变化。综合考虑高光束质量和高能量的指标要求,在流场正常工作情况下,当放大率M为3.0时,获得了远场发散角为2.37倍衍射极限和激光能量稍低于稳定腔(约为稳定腔激光能量的94.6%)的重频激光输出,满足激光远距离传输需求。

CPM非稳腔激光器几何参量及染料透过率的研究

本文分析和比较了CPM非稳腔Nd:YAG激光器的不同几何参量及染料透过率对激光输出的影响。结果表明,CPM非稳腔存在着最佳腔长L,最佳的凸面镜曲率半径R_1,染料的最佳透过率是T_0=20％左右。

腔型结构对LD端面泵浦Nd:YAG激光器输出特性的影响

在腔长为 2 47mm的LD端面泵浦Nd :YAG激光器的谐振腔中加入一片凸透镜 ,改变腔型结构 ,发现输出功率由 0 .3 5W增至 1.19W ,M2 因子由 1.0 9增至 2 .6,阈值功率由 2 .78W降至 0 .68W ,与腔长为 2 0mm的谐振腔阈值功率相同。分析表明 ,由于透镜的变换作用 ,使得泵浦端面上振荡光斑与泵浦光斑的比例发生变化 ,在晶体后端面处泵浦光斑确定的情况下 ,激光器的输出功率和阈值功率主要取决于该处的振荡光斑大小 。

硬边非稳腔平面波导激光器的光束特性

基于衍射理论和坐标变换,采用数值模拟的方法分析了硬边非稳腔平面波导激光器的光束特性,研究了存在非均匀抽运和增益饱和时,输出激光的光束质量.在端面抽运和边缘抽运时,比较了正支和负支非稳腔的输出光束特性.结果表明:利用优化的离轴硬边非稳腔可以得到近衍射极限的输出.在相同的抽运不均匀性情况下,对于边缘抽运和端面抽运,正支非稳腔的光束质量因子M2分别为3.9和2.3,而相同条件下负支非稳腔的M2因子为1.8和1.7.

射频激励平板波导－非稳腔CO_2激光器的研究

本文报导一个横向射频激励的平板波导ＣＯ）２激光器。该激光器采用虚共焦非稳腔，其波导尺寸为１．５ｍｍ＊３０ｍｍ＊４００ｍｍ，获得１３３Ｗ的激光输出，光电转换效率为１１％，发射光束近衍射极限。