1.7μm LD共振泵浦Tm∶YAG单晶光纤激光器

单晶光纤(SCF)具有长径比高、比表面积大、散热好等优势,近年来成为高功率激光振荡器及放大器的选择材料之一。采用光线追迹法,模拟分析了泵浦光在Tm∶YAG SCF中的传播模式及强度分布情况。采用1.7μm激光二极管(LD)作为泵浦源进行共振泵浦,将模式匹配和泵浦光导波传输结构相结合,实现了Tm∶YAG SCF连续激光运转,在~2.02μm处获得了7.85 W的功率输出,对应入射泵浦功率的斜效率为46.3%。

Tm:YAG光纤生长中熔区光谱的研究

本文报道了用激光加热基座法生长Tm：YAG单晶光纤时，光照区在不同加热功率下光谱变化及其响应时间，分析了形成的原因。

微下拉晶体光纤生长设备研制及YAG单晶生长

介绍了一种新型单晶生长技术(微下拉:micro-pulling-down),并概述了该方法在Nd∶YAG单晶光纤生长方面的应用及发展。率先在国内开展了微下拉单晶生长炉的研制工作,填补了该领域的空白。同时,生长了直径3mm,长度100 mm、300 mm的Nd∶YAG单晶,晶体整体透明、内部无散射点,表现出了良好的单晶性,有望作为激光工作物质使用。

Sm∶YAG/Sm∶Y_(3)ScAl_(4)O_(12)单晶光纤的生长及光谱性能

采用微下拉法成功生长出Sm∶YAG和Sm∶Y_(3)ScAl_(4)O_(12)单晶光纤。XRD结果表明晶体为立方晶系,晶胞参数分别为a=1.1993 nm和a=1.2000 nm。测试了室温下单晶光纤的拉曼光谱、吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命。Sm∶Y_(3)ScAl_(4)O_(12)最大声子能量为766 cm-1。Sm∶YAG和Sm∶Y_(3)ScAl_(4)O_(12)在可见波段的最强吸收位于405 nm附近,非常适合InGaN/GaN二极管泵浦。404 nm激发下,最强发射带位于618 nm处,对应于Sm^(3+)的^(4)G_(5/2)→^(6)H_(7/2)能级跃迁,测得Sm∶YAG和Sm∶Y_(3)ScAl_(4)O_(12)上能级4G5/2的荧光寿命分别为1.86 ms和1.83 ms。实验结果表明Sm∶YAG和Sm∶Y_(3)ScAl_(4)O_(12)单晶光纤是有潜力的红橙光波段激光增益介质。

LED白光源用Pr^(3+),Ce^(3+):YAG光纤制备与特性

采用激光加热基座法制备LED白光源用Pr3+,Ce3+:YAG单晶光纤荧光材料,对所制备材料的荧光光学特性进行了实验分析结果表明,在Pr3+和Ce3+共掺发光过程中,Pr3+离子的发光可以通过Ce3+敏化作用使得其610nm谱线荧光强度得到有效增强;利用所制备Pr3+,Ce3+:YAG单晶光纤荧光材料与蓝色LED合成产生高效LED光纤白光源,光源的色坐标为(x=0.322,y=0.335),显色指数84.3,表明光源品质良好,有望用于未来高效大功率光纤白光源.

激光加热基座法生长高质量Yb^(3+)掺杂Y_(3)Al_(5)O_(12)单晶光纤

单晶光纤即具有光纤形态的单晶材料,是功能晶体材料一维化发展的重要体现。单晶光纤兼具单晶材料优异的光学性能和激光光纤散热效率高、光束质量高等特点,有望解决传统玻璃材质激光光纤非线性效应强、热导率低等瓶颈问题,实现激光峰值功率、脉冲能量等性能的突破。本工作采用自主研制的激光加热基座(Laser-heated Pedestal Growth,LHPG)单晶光纤炉制备了两组Ф0.2 mm×710 mm的Yb^(3+)掺杂Y_(3)Al_(5)O_(12)(Yb:YAG)单晶光纤,并对其进行了表征。制备的单晶光纤长径比大于3500,直径波动小于5%,且表现出一定的柔韧性;X射线摇摆曲线测试结果显示Yb:YAG单晶光纤的结晶质量与所用源棒相比有所提升;EDS线扫描结果证明单晶光纤中的Yb3+沿轴向呈现均匀分布。实验结果表明:准一维化的单晶光纤具有良好的结晶质量与光学均匀性,有望成为一种性能优异的高功率激光增益材料。

激光加热基座技术生长超细单晶光纤研究

单晶光纤(SCF)是具有纤维结构的“准一维”功能晶体材料,在高能激光、高温传感、辐射探测、信息通信等国防民生领域展现出了巨大的应用前景。本文采用激光加热基座技术成功制备出直径60~100μm、长径比>6000∶1的超细Al_(2)O_(3)、YAG单晶光纤,单晶光纤平均直径起伏<4%,展现出良好的柔韧性与波导特性,为单晶光纤器件的小型化与集成化创造了条件。

Cr^(4+):YAG作饱和吸收体的被动Q开关复合单晶光纤激光器

采用激光加热基座法(LHPG)将Cr4+:YAG单晶光纤和Nd3+:YAG单晶光纤生长为一体化复合单晶光纤。进一步实验研究该单晶光纤的一些性质,表明它满足全固化被动调Q激光器的要求。已实现了脉宽10ns、最大平均输出功率达30mW、重复频率为16kHz的调Q激光。

LD泵浦的整体式CW Nd:YAG单晶光纤激光器

用LHPG法生长出Nd:YAG单晶光纤,研制成用LD泵浦的整体式Nd:YAG单晶光纤激光器,输出功率大于2mW,斜率效率为5.3％。

氩离子激光泵浦的Nd:YAG单晶光纤激光器

本文报道了以氩离子激光作泵浦源的Nd:YAG单晶光纤激光器的研究结果。获得了波长为1.064μm基模的连续激光输出。其斜率效率高于20％;最高激光输出达35mW。

氙灯泵浦的高功率Cr,Tm,Ho:YAG脉冲激光器

提出了双路Cr,Tm,Ho:YAG激光器的设计方案,通过单片机对激光电源和步进电机(间接控制电机带动的旋转全反镜)进行控制,实现轮流出光的两路激光器合光路输出。在单脉冲输入能量100 J、重频20 Hz情况下,激光器输出功率达到35.4 W,光纤末端输出功率为22.7 W,总的耦合效率为64%,而且此方案并不局限于同种波长激光的耦合。