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.

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

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 。

Cr^(4+):YAG晶体作为激光器增益介质的特性研究

首先对Cr4+:YAG晶体的结构和频谱背景进行了研究,并对Cr4+:YAG晶体在辐射光谱作用下产生的热效应作了理论上的分析,提出了Cr4+:YAG晶体在固体激光器中的应用前景。

新型Q开关晶体Cr^(4+):YAG的生长和被动调Q研究

本工作采用二价Ca离子作为电荷补偿离子由提拉法生长出了具有高光学质量的调Q开关晶体Cr4+:YAG。所生长的晶体在空气中退火(1450℃)50小时后,晶体的颜色明显加深。吸收光谱测量表明晶体中的Cr4+离子浓度得到显著提高。在闪光灯泵浦的Nd:YAG激光器上对不同透过率、退火后的Cr4+:YAG晶体进行了被动调Q实验。结果表明所生长出的Cr4+:YAG晶体对Nd:YAG激光器具有很好的调Q作用。

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。

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。

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。

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。

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。

DPSS单频自调Q946nmNd^(3+),Cr^(4+)∶YAG微片激光器

报道了激光二极管泵浦的低阈值自调Q 946nmNd3 + ,Cr4 + ∶YAG微片激光器的实验研究。激光器实现稳定的单频、基横模和偏振输出 ,输出斜率效率达到 2 2 %。 946nm激光直接腔外倍频得到 473nm蓝光输出 ,光 光倍频转换效率达到 15 %。

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。

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。

Cr^(4+):YAG晶体及调Q激光器研究进展

本文简要介绍了Cr^(4+):YAG晶体的光谱、能级结构、可饱和吸收特性和调Q过程,重点介绍了激光器的最新进展,并展望了Cr^(4+):YAG被动调Q激光器的发展趋势。

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％。