Nd:YAG/Cr^(4+):YAG/YAG键合晶体调Q激光输出特性研究

对激光二极管端面抽运Nd:YAG/Cr^(4+):YAG/YAG键合晶体的1 064nm被动调Q激光性能进行了研究.对比分析了Cr^(4+):YAG晶体初始透过率分别为84.9%和90.6%的调Q激光输出特性,以及不同耦合输出镜透过率对调Q性能的影响.结果表明,在特定抽运功率下,各输出特性参数的优化(高输出功率,高重复频率,窄脉冲宽度)分别对应一个最佳的输出镜透过率;随着抽运功率增加,对应最佳的输出镜透过率越大.对比两种初始透过率的Cr^(4+):YAG晶体对应的激光输出特性,84.9%初始透过率的晶体获得相对较低的平均输出功率,但相应的重复频率较小,脉冲宽度窄,使得调Q激光的峰值功率明显提高.采用30%透过率的耦合输出镜和10.4 W入射抽运功率下,获得了3.2 W平均输出功率、9.7ns脉冲宽度和52kHz重复频率的激光输出,经计算可知峰值功率达6.3kW.

LD抽运Cr^(4+)∶YAG高重复率被动调QNd∶YVO_4激光器

采用Cr4+∶YAG晶体作为可饱和吸收体,实现连续激光二极管(LD)端面抽运的Nd∶YVO4激光器的高重复率被动调Q·在注入抽运功率为8.8W时,得到重复频率23.8kHz、平均功率1.21W的调Q脉冲序列;每个脉冲能量为51μJ、脉宽为25ns、峰值功率达到2.03kW·实验上研究了脉冲重复频率、平均输出功率、脉冲宽度、单脉冲能量与抽运功率、输出镜透过率的关系·实验结果表明,当抽运功率较大时,脉冲重复频率和输出平均功率随着抽运功率的增加而减小,对此进行了合理的理论解释·

体光栅输出被动Cr^(4+):YAG调Q单纵模Nd:YAG激光器研究(英文)

以Cr4+:YAG为饱和吸收体,体布拉格光栅为耦合输出窗,研究了被动调Q闪光灯泵浦Nd:YAG单纵模激光器.通过扭转模腔和体布拉格光栅相结合的方式获得单纵模输出,提高了单纵模输出能量及稳定性.对于不同初始透过率的Cr4+:YAG晶体,得到了单纵模输出能量和脉宽的曲线.单纵模激光最大线宽约为78 MHz.最大单纵模单脉冲输出能量为20.8 mJ,最小的脉宽为13.2 ns,最大峰值功率为1.18 MW.

LD光纤耦合端面泵浦Nd∶YVO_4/Cr^(4+)∶YAG激光器

根据Siegman的被动调Q判据 ,Nd∶YVO4晶体由于受激发射截面大、上能级寿命短 ,很难获得被动调Q输出。利用LD光纤耦合端面泵浦Nd∶YVO4晶体 ,在泵浦功率 3.5W时 ,连续运转获得最大输出 1 .4W ,相应的光光转换效率为 40 % ,同时采用Cr4+ ∶YAG可饱和吸收体 ,成功地实现了Nd∶YVO4被动调Q运转 ,获得了脉宽1 1 .7ns ,重复频率 2 2kHz调Q输出。

LD泵浦的Cr^(4+)∶YAG/Nd∶YLF激光器

文中介绍的小型LD端面泵浦的Nd∶YLF激光器,采用Cr4+∶YAG作为被动Q开关,在1-100Hz的重复频率下可以实现脉冲能量30～40μJ,脉宽4～5ns的1053nm的单纵模激光脉冲输出。

LD泵浦Nd:YVO_4/Cr^(4+):YAG被动调Q锁模激光器的输出特性

研究了LD泵浦Nd:YVO4/Cr4+:YAG调Q锁模激光器的输出特性,得到了如下结论:腔长较短时只能实现调Q脉冲激光输出,其峰值功率随泵浦功率成近似线性增加;当腔长增加到足够大时可实现稳定的被动调Q锁模激光脉冲输出,与调Q激光脉冲比较峰值功率得到很大提高;脉冲LD泵浦时,锁模脉冲激光输出平均功率减小,锁模脉冲峰值功率远大于连续泵浦锁模脉冲的峰值功率,谐振腔稳定区变宽.

LD抽运的Nd:YLF/Cr^(4+):YAG被动调Q激光器

报道了激光二极管(LD)抽运的Nd∶YLF激光器,采用平凹腔结构,分别用两片Cr4+∶YAG可饱和吸收晶体,实现了被动调Q,输出激光波长为1053nm。采用厚度为0.5mm小信号透过率为90%的Cr4+∶YAG,在泵浦功率最大为17W时,输出脉冲宽度为60.6ns,平均功率为1.5W,重复频率为9.5kHz,单脉冲能量为157.9mJ;采用厚度为0.55mm小信号透过率为95%的Cr4+∶YAG,在泵浦功率最大为17W时,输出脉冲宽度为68.6ns,平均功率为1.35W,重复频率为14kHz,单脉冲能量为96.4mJ。

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。

LDA泵浦Cr^(4+):YAG被动调QNd:YAG激光器实验研究

采用300W准连续激光二极管阵列LDA端面泵浦Nd:YAG晶体,微柱透镜和透镜导管耦合,Cr4+:YAG可饱和吸收体被动调Q,实现调Q脉冲输出,激光腔长4.5cm,Cr4+:YAG晶体初始透过率Tcr=73.2%,泵浦能量63.48mJ,输出单脉冲激光,脉冲宽度10ns,单脉冲能量3.42mJ,输出脉冲被调制并产生明显尾脉冲现象,分析了原因,说明调制脉冲是由于空间电磁辐射干扰,Cr4+:YAG晶体的慢恢复可饱和吸收特性导致尾脉冲产生。

Cr^(4+):YAG被动调Q Nd:YAG陶瓷激光器输出特性研究

本文对Cr4+:YAG被动调Q Nd:YAG陶瓷激光器的输出特性进行了理论和实验研究。在相同泵浦功率和不同输出耦合透过率条件下,实验测量了被动调Q陶瓷激光器的输出激光重复频率、平均输出功率以及单脉冲能量,并与理论计算结果进行了比较。研究结果表明,随着输出耦合透过率的增加,输出激光重复频率单调减小,而平均输出功率及单脉冲能量则呈现出先增加后减小的变化趋势,只是平均输出功率及单脉冲能量所对应的最佳输出耦合透过率会有所不同。

双波长输出的Nd:YAG/Cr^(4+):YAG激光器的腔设计与参数选择

设计了能同时输出波长为1.06μm的调Q脉冲和波长为1.44μm的调Q包络下的自锁模脉冲的Nd:YAG/Cr4+:YAG激光器的腔结构。通过理论分析和数值计算,选择了合适的谐振腔参数,使Cr4+:YAG内的泵浦光和振荡激光模式得到匹配;以及可利用Cr4+:YAG的自聚焦和软光阑效应相结合形成的等效可饱和吸收体,实现1.44μm激光的克尔透镜锁模。

角锥棱镜腔Nd:YAG／Cr^(4+):YAG被动锁模激光器的研究

理论分析并数值模拟了腔内光强随角锥棱镜旋转的变化,实验证明在角锥棱镜腔Nd: YAG／Cr4+:YAG被动锁模激光器中,偏振耦合输出得到了锁模深度和锁模几率近乎100％的线偏振被动锁模脉冲输出。通过旋转角锥棱镜改变偏振耦合输出、调节腔内光强,可以得到被动锁模和被动调Q两种状态的脉冲输出,脉冲能量166．5 mJ／pulse,脉冲动静比高达59．7％。

稳定的高重频Cr^(4+)∶Nd^(3+)∶YAG自调Q激光器

在平平腔的Cr4+∶Nd3+∶YAG激光器中,采用内置f=70mm双凸透镜形成等效腔和用1mm小孔光阑进行横模限制的方法,获得了高重频、高光光转换效率、稳定的激光脉冲序列。在泵浦功率17. 2W时,获得了平均功率4. 7W,其光光转换效率达到了27. 3%。此时的重复频率及其标准方差为42±1kHz,脉宽及其标准方差为9. 57±0. 187ns,示波器采集的光脉冲值幅度及其标准方差为471±36μW。对应的峰值功率和单脉冲能量分别达到了13kW和115μJ。据我们了解,这是迄今为止LD端面泵浦的自调Q激光器获得的重复频率最高且稳定的实验结果。

LD泵浦Nd∶LuVO_4/Cr^(4+)∶YAG被动调Q激光器

采用大功率半导体激光器端面泵浦Nd∶LuVO4晶体,利用Cr4+∶YAG晶体作为可饱和吸收元件,实现了1.06μm激光的被动调Q运转.在泵浦功率为19.1W时,获得最高平均输出功率为4.58W,脉冲宽度为84ns,单脉冲能量为36.6μJ以及峰值功率为436.2W的激光脉冲.

基于体布拉格光栅的Nd:YAG/Cr^(4+):YAG激光器波长调谐特性

通过建立包含体布拉格光栅波长特性的速率方程模型,模拟了不同泵浦功率、体布拉格光栅中心衍射效率和带宽情况下,激光器的波长调谐特性,包括波长调谐范围、激光光谱、能量和脉冲宽度。实验搭建了以体布拉格光栅作为输出镜的激光二极管泵浦Nd:YAG/Cr^(4+):YAG激光器,测试了不同体布拉格光栅温度和泵浦功率时的激光波长、线宽、能量和脉冲宽度,实验结果和理论分析结果基本相符。在重复频率为10 kHz,脉冲宽度为40μs,峰值功率为10.7 W的矩形脉冲泵浦下,通过调整中心衍射效率为70%,带宽为60 pm的体布拉格光栅温度,获得了1 063.77~1 064.48 nm的波长调谐。当体布拉格光栅为50℃时,获得了单脉冲能量为109.5μJ,脉冲宽度为1.71 ns,中心波长为1 064.432 nm,线宽为38.3 pm,光束质量M~2因子小于1.2的激光输出。研究结果可为体布拉格光栅的应用、激光器的光谱分析及设计提供参考。

LD泵浦Cr^4＋：YAG被动调Q锁模Nd：Gd0.42Y0.58VO4激光器

理论和实验研究了LD泵浦Nd∶Gd0.42Y0.58VO4/Cr4+∶YAG被动调Q锁模激光器·在分析Cr4+∶YAG晶体能级结构和调Q锁模物理过程的基础上,通过数值模拟给出了Cr4+∶YAG调Q锁模的参量要求,然后进行了实验验证·实验中Cr4+∶YAG的初始透过率T0分别为86.3%、95%,输出镜的透过率T分别为10%、20%,在其他条件不变的情况下构成四种不同的组合,均实现了激光器的调Q锁模运转·实验结果表明,降低Cr4+∶YAG的初始透过率T0或提高输出镜透过率T有利于获得较好的锁模效果,与理论分析一致·

Nd:YVO_4/Cr^(4+):YAG被动调Q锁模激光器锁模特性的研究

通过实验比较了Nd:GdYVO4和Nd:YVO4晶体腔内的倍频特性,比较了不同输出透过率和不同泵浦功率时的锁模特性,讨论了影响锁模的主要因素.通过对实验结果的分析得到如下结论:利用连续LD泵浦Nd:YVO4/Cr4+:YAG可以实现调Q锁模激光输出.当腔长较短时,只能实现调Q激光输出,当腔长增加,腔内功率密度增加时,实现了调Q锁模激光输出.

探究Nd:YAG-Cr^(4+):YAG激光器的双调Q运转

采用复合腔结构,把Cr4+:YAG既作为Nd:YAG激光器的调Q器件,又作为增益介质,实现被动调Q和增益调Q同时进行的双调Q运转,得到1.06μm和1.44μm双波长输出的短脉冲.

Cr^(4+):Nd:YAG被动调Q激光器周期的实验研究

对存在激发态吸收的被动调QCr4 + :Nd :YAG激光器 ,采用Hopf分岔条件和微分方程的稳定性分析 ,确立了在一定范围内的Q脉冲重复频率解析表达式 ,并以实验对结论进行了验证 。