高重频Nd:YVO_4声光调Q与RTP电光调Q激光器实验对比分析

报道了相同实验条件下激光二极管端面抽运生长型复合Nd:YVO4晶体声光调Q和RTP电光调Q激光器。应用声光调Q和RTP电光调Q分别实现了最高重复频率200 k Hz和500 k Hz的TEM00模1 064 nm激光输出,输出平均功率分别达到12.13 W和13.56 W,脉冲宽度分别为16.65 ns和27.27 ns,并首次对比了两种调Q体制下的高重频激光输出特性。实验结果表明,RTP电光调Q具有更好的高重频关断能力,但由于受到高压驱动的限制,RTP电光调Q无法在更高重复频率下实现窄脉宽高峰值功率激光输出,而在更高重频下仍有较好输出性能的声光调Q将取代电光调Q成为几百千甚至上兆Hz高重频激光器的首选调Q机制。

高稳定LD泵浦腔内倍频Nd∶YVO4/KTP连续绿光激光器

设计出一种能够较好地补偿激光晶体热效应的激光谐振腔,实现了高稳定LD单端泵浦KTP腔内倍频Nd∶YVO4连续绿光激光器·当晶体吸收的泵浦功率为24.56W时,532nm激光功率达到5.3W,光-光转换效率达到21.6%,激光模式为TEM00模·在输出功率5W左右时,激光器1h功率不稳定度优于0.6%·

激光分布对抽运Nd∶YVO_4晶体热效应的影响

以解析各向异性分析理论为基础,研究了在矩形横截面Nd∶YVO4激光晶体受到超高斯分布LD端面抽运时,激光晶体的温度场分布和抽运面热形变分布。通过分析激光晶体工作特点,考虑了激光分布和激光光束半径变化,建立了符合激光晶体工作状态的热模型。利用各向异性介质热传导方程的一种新求解方法,得出了矩形截面Nd∶YVO4晶体的温度场、端面热形变场的通解表达式。研究结果表明:当使用输出功率为15 W的半导体激光器(超高斯阶次为1)从端面中心入射Nd∶YVO4晶体(晶体掺钕离子质量分数为0.5%)时,在抽运端面中心获得了243.8℃最高温升和1.99μm最大热形变量,与实验结果一致。这种方法可以应用到其它激光晶体热问题研究中,为有效解决激光系统热问题提供了理论依据。

半导体激光端泵腔内倍频Nd:YVO_4/LBO连续波8W绿光激光器(英文)

利用两个半导体激光二极管 ,双端泵浦Nd∶YVO4 晶体 ,LBO采用I类非临界相位匹配、腔内倍频 在 2 8.9W的泵浦功率下 ,获得了 8W连续波 0 .5 32 μm绿光输出 ,其光—光转换效率为 2 7.7%

高稳定LD端面泵浦腔内倍频Nd:YVO_4/LBO连续红光激光器

设计出一种能够较好地补偿激光晶体热效应的激光谐振腔,实现了高稳定LD单端泵浦LBO腔内倍频Nd∶YVO4连续红光激光器.当晶体吸收的泵浦功率为24.56W时,671nm激光功率达到1.203W,光-光转换效率4.9%,激光模式为TEM00模.在输出功率为1.08W时,激光器1h功率不稳定度为0.52%.

LD端面泵浦的高输出单频Nd∶YVO_4绿光激光器

用激光二极管(LD)抽运Nd∶YVO4晶体,采用四镜环形腔结构,腔内放置由法拉第旋光器,λ/2波片及布氏片组成的光学单向器,利用KTP内腔倍频技术,实现了高输出单频Nd∶YVO4绿光激光器及稳定的单频激光输出。在9 W的泵浦功率下,最大单频绿光输出为1.1 W,光-光转化效率为12.2%。在腔内插入Cr4+∶YAG晶体,又获得了脉宽为100 ns,重复频率为21 kHz的单纵模被动调Q激光输出。

LD抽运Nd∶YVO_4自喇曼倍频黄光激光器

报道了LD抽运的自喇曼c切Nd∶YVO4调Q腔内倍频黄光激光器.Nd∶YVO4晶体同时作为激光介质和喇曼晶体,通过声光调Q技术,产生了1178.7nm的喇曼激光,经过KTP腔内倍频,输出589.4nm黄光.测量了平均输出功率随抽运功率和脉冲重复率的变化.典型的1066.7nm基频光、1178.7nm喇曼光和589.4nm倍频光的脉冲宽度分别为24.9ns、11.2ns和6.8ns.在脉冲重复率为15kHz,抽运功率为7.56W时,产生了平均功率为151mW的589.4nm光的输出.

YVO_4-Nd:YVO_4复合晶体热效应研究

在全固态激光器中使用了复合结构的激光晶体,通过端面泵浦复合晶体工作特点分析,提出了矩形截面复合晶体热分析模型。在热模型中,考虑了复合晶体具有轴向加热、周边恒温,耦合后的泵浦光束具有高斯分布的特点。利用热传导方程,得出了YVO4-Nd∶YVO4复合晶体内部温度场及端面热形变的一般解析表达式。研究结果表明,若用输出功率为20 W的激光二极管端面泵浦YVO4-Nd∶YVO4复合晶体(其中复合晶体中YVO4晶体长为2 mm,Nd∶YVO4晶体长为6 mm,钕离子掺杂质量分数为0.5%),泵浦光斑为0.2 mm时,复合晶体内最大温升为324.5℃,泵浦端面具有3.61 mm的热形变量。在相同泵浦条件下,采用复合晶体替代Nd∶YVO4晶体,可将其最大温升降低23.4%,这对于消弱激光晶体热效应的影响,解决激光二极管端面泵浦激光晶体引起的非均匀温升以及热折裂问题,提高激光器性能有着重要的意义。

高重频双端泵浦全固态Nd∶YVO_4声光调Q激光器

采用国产大功率光纤束模块,双端面泵浦两块Nd∶YVO4激光晶体,采用高衍射效率声光调Q技术,在注入总功率50W,最高重频100kHz的条件下,获得平均输出功率为18.21W的1064nm激光输出。脉冲宽度为62ns,相应光光转换效率为36.4%。在最低重频10kHz时,具有最大单脉冲能量1.3mJ,相应脉冲宽度为16.4ns,峰值功率达到了80kW。

双端抽运双Nd:YVO_4连续绿光激光器

为了提高半导体激光器抽运的全固态激光器的输出功率与光-光转换效率,设计并使用了双端抽运双Nd∶YVO4绿光激光器。通过激光晶体温度场特性的研究以及依据光束的传输矩阵,分析了双激光晶体热透镜效应对于谐振腔稳定性的影响,设计了双端抽运双激光晶体折叠腔。在双端抽运双Nd∶YVO4绿光激光器系统中,LBO晶体采用了Ⅰ类非临界相位匹配腔内倍频方式,当抽运光功率为26.56W时,获得了5.5 W的稳定连续绿光输出,其光-光转换效率为20.7%。结果同时表明,在谐振腔内插入双激光增益介质,不仅可以提高激光器的光-光转换效率,而且两个激光晶体热透镜效应相互作用的结果可以增强谐振腔的稳定性。

基于Nd∶YVO_4晶体四波段腔面膜的研制

黄光激光器作为一种接近人眼敏感区域的激光器在诸多领域都发挥着重要的作用,而谐振腔又是激光器中重要组成部分.本文以Nd∶YVO4(c-cut)晶体为基底,利用真空镀膜设备研制出四波段腔面膜.通过分析膜系设计过程中膜层电场强度和优化膜系,使膜层中驻波场强得到合理分布,从而在理论上减小膜层损伤的可能性;通过TFCalc软件对测试结果进行工艺反馈分析,经过多次模拟实验,发现在不同控制波长下,采用相同监控方法监测不同的膜厚比例系数,通过调整工具因子解决了光谱曲线漂移的问题,制备出膜层牢固、化学性能稳定、满足四个波段光谱输出的黄光激光器腔面膜.

激光二极管泵浦Nd∶YVO_4/YVO_4复合晶体绿光激光器

采用一种新型的Nd∶YVO4/YVO4复合晶体,利用V型折叠腔,研究了高功率激光二极管端面泵浦的Nd∶YVO4/YVO4复合晶体激光器基频1.06μm及倍频532nm激光的输出特性.当泵浦功率为24.6W时,获得1.06μm激光的最大输出功率为11.7W,光-光转换效率为48%.当泵浦功率为17W时,获得了5.32W的绿光输出,光-光转换效率达到31.3%.

激光二极管端面泵浦Nd：YVO_4板条激光器

利用激光二极管列阵端面泵浦Nd:YVO4板条激光晶体结合稳定-非稳混合腔结构,获得78.9 W近衍射极限1064 nm激光输出,斜效率52.4%,光-光转化效率42.9%.

掺Nd^3＋的YVO4、KYW晶体结构与吸收光谱性能研究比较

采用Perkin Lambda 950 UV-VIS-NIR分光光度计测试Nd:KYW与Nd:YVO4晶体的吸收光谱,并分析比较了二种晶体的光谱性能,如谱线强度、晶场调节参数Ωλ(λ=2、4、6).对高掺杂、高效激光输出晶体介质的选取提供一定的实验数据.

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·

LD泵浦Nd∶YVO_4/V∶YAG被动调Q1.34μm激光器

利用新型实用的晶体材料V∶YAG作为被动调Q元件,实现了激光二极管泵浦Nd∶YVO4的1.34μm激光谱线调Q运转.研究了饱和吸收体小信号透过率对激光稳定性的影响,得出使用小信号透过率T0小的V∶YAG可使激光脉冲能量和重复频率稳定的结论.在1.6W的泵浦条件下,T0为96%、89%和85%时,4h脉冲能量和重复频率稳定性分别为15%、10%和5%.使用T0为85%的V∶YAG,获得了平均功率输出功率96mW,脉宽8.8ns,重复频率25kHz,峰值功率436W,脉冲能量3.84μJ的实验结果.

低温生长GaAs在Nd∶YVO_4激光器中调Q特性的研究

采用一种新型的被动调Q饱和吸收体,低温生长GaAs薄膜,实现了半导体抽运Nd∶YVO4激光器的调Q运转.研究了激光器的调Q特性,调Q抽运阈值为2W.在抽运功率9.2W时,获得的最短脉冲半峰全宽为15ns,最大单脉冲能量为4.84μJ,最高峰值功率为330W,最大平均输出功率为1.16W;脉冲重复频率在220kHz到360kHz之间.

LD泵浦Nd∶YVO_4/BIBO腔内倍频457nm蓝光激光器

用国产半导体激光二极管泵浦Nd∶YVO4晶体,在室温下获得914nm激光连续输出,用I类临界位相匹配B IBO腔内倍频获得457nm蓝光激光输出,当注入泵浦功率为1.4W时,蓝光最大输出为48mW,光光转化效率为3.4%,功率稳定度24h内优于±2.8%。

LD端面泵浦Nd∶YVO_4/KTP连续绿光激光器热效应研究

针对Nd∶YVO4晶体热传导各向异性的特点,在泵浦光为高斯光束、泵浦尺寸小于通光面的情况下,求解晶体热传导方程,得到晶体中各点的精确温度,从而分析LD端面泵浦固体激光器的热效应。在理论分析的基础上,优化腔形,设计了V形折叠腔Nd∶YVO4/KTP腔内倍频连续绿光激光器,在泵浦功率为15W时,1064nm和532nm激光输出功率分别为7.42W和4W,光-光转换效率为49.5%,26.7%。

LD抽运的折叠腔Nd∶YVO_4/KTP倍频红光激光器

对LD端面抽运的Nd∶YVO4/KTP腔内倍频激光器的三镜折叠腔结构进行优化设计,研究了总腔长、输入镜曲率半径和Nd∶YVO4和KTP晶体的热效应对激光谐振腔的稳定区域、Nd∶YVO4晶体内基模光束半径的影响。实验结果表明:该方法所得出的结论与理论相吻合。在实验中比较了折叠腔不同折叠角度的红光输出功率,并获得了最佳折叠角度为25°,其有效倍频效率为10.8%。最后使用基频光的偏振特性与KTP的相位匹配之间的关系对实验结果进行理论解释。