激光二极管端泵Yb:YAG晶体的温度场及应力场

为了解决激光二极管端面泵浦Yb:YAG晶体引起的热效应问题,通过对晶体工作特点的分析,建立了周边冷却恒温、端面与空气存在热交换的有限元热模型。利用泊松方程,对Yb:YAG晶体的温度场、热应力场、热形变场和热透镜焦距进行了数值计算,并定量分析了激光二极管泵浦光的高斯阶次、光斑半径和泵浦功率对激光晶体温度场的影响。研究结果表明:若激光二极管泵浦功率为50 W,耦合到泵浦面的光斑半径为400μm时,晶体尺寸为3 mm×3 mm×4 mm、掺杂浓度为5.0 at.%的Yb:YAG晶体端面的最高温升为59.2 K,最大热形变量为0.64567μm,晶体内稳定时最大应力为2.380×108 N/m^(2),热透镜焦距为19.99 mm,该条件下激光器可正常运行。研究结果为全固态Yb:YAG激光器的设计提供了理论依据。

激光晶体材料Yb:YAG的研究进展

本文概述了激光晶体掺镱钇铝石榴石（Ｙｂ：ＹＡＧ）的发展状况，简要介绍了掺杂Ｙｂ３＋离子激光材料的特点，总结了Ｙｂ：ＹＡＧ晶体的生长、缺陷、光谱性质以及激光性质的研究及发展，并指出了Ｙｂ：ＹＡＧ晶体发展中需要解决的问题．

激光二极管端面泵浦Yb∶YAG薄片激光器的热效应

通过激光二极管端面泵浦Yb∶YAG薄片工作特点分析,建立了符合实际情况的热模型.热模型考虑了介质薄片具有端面绝热、周边恒温冷却、后端面镀膜达到充分利用泵浦光能量等特点.分析并建构了Poisson方程新的求解方法,得出了Yb∶YAG薄片内部温度场以及泵浦端面热形变场的一般解析表达式.理论研究结果表明:若激光二极管泵浦功率为20W、耦合到薄片泵浦面的泵浦光高斯半径为250μm时,长度3mm、半径1.5mm的5.0at.%Yd:YAG薄片泵浦端面的最高温升为44.5℃,最大热形变量为0.83μm.

LD泵浦的Yb∶YAG激光器最新进展

简要介绍了Yb∶YAG晶体的激光特性 ,重点介绍了LD泵浦的Yb∶YAG激光器在几个国际著名的研究机构的最新进展 。

用表面态型半导体可饱和吸收镜实现Yb∶YAG激光器被动调Q锁模

制作了一种新型的半导体可饱和吸收镜———表面态型半导体可饱和吸收镜 用表面态型半导体可饱和吸收镜作为被动锁模吸收体实现了半导体端面泵浦Yb∶YAG激光器被动调Q锁模 在泵浦功率仅有 1.4W的情况下 ,获得了调Q锁模脉冲序列 ,锁模平均输出功率 1mW ,锁模脉冲重复频率 2 0

激光二极管泵浦的重复频率大能量低温Yb:YAG激光器设计

为实现重复频率大能量激光输出,基于Yb:YAG激光介质低温下良好的热特性和激光特性,设计了12kW高功率激光二极管(LD)阵列泵浦的V型腔低温Yb:YAG激光器(液氮温度)。对于泵浦耦合系统和散热结构两个关键点,分别使用光线追迹方法和有限元方法进行了分析,提出了楔形真空窗口和低温热管等解决方案。模拟结果表明,该设计的激光器热效应较低,可实现重复频率大能量输出。

全固体小型Yb∶YAG激光器热效应及输出特性研究

利用中红外相机及干涉测量技术研究了二极管泵浦小型Yb∶YAG激光增益介质在激光及非激光条件下的温度分布、温度梯度、热透镜效应 ,同时根据对热效应的研究 ,对激光器的参量进行了优化 研究了在不同掺杂浓度下激光器的输出特性 对于 2 .3at.%掺杂浓度 ,得到激光输出功率为 1.7W ,斜效率 2 6 .2 % ,光 光转换效率为 13.5 %的实验结果 ;对于 5 .0at.%掺杂浓度 ,得到激光输出功率为 2 .5W ,斜效率 5 1% ,光 光转换效率为 2 4 %的实验结果 。

一种用于Yb:YAG激光器的波长分离膜的研制

以1 030 nm高反,940,980 nm高透的波长分离膜作为实例,为提高该薄膜元件的波长分离效果,从膜系的优化方面做了一系列的研究,诸如采用带通滤光片的设计思想,在膜堆两侧加入了匹配层,调整膜堆的周期厚度,并用膜系设计软件对通带作进一步的优化。通过这一系列的优化设计后,利用RF双离子束溅射工艺在BK7玻璃基底上沉积样品薄膜,并在基底背面加镀通带增透膜。结果显示,透射带在940 和980 nm处的透过率分别为97.73%和93.63%,反射带在1 030 nm的反射率为99.99%。对所制备的样品薄膜进行了激光损伤阈值测量,得到了35 J/cm2(1 064 nm,12 ns)的结果。

Yb:YAG板条激光器谐振腔设计与光束质量测量

为了提高二极管抽运Yb∶YAG/YAG复合板条激光器的输出光束质量,研究了复合板条内的热透镜效应,分析了复合板条在宽度和厚度方向的热透镜焦距,以及热透镜对谐振腔模式的影响,设计了混合谐振腔,并对该谐振腔输出光束质量进行了分析。采用角抽运复合板条方法,实现了千瓦级Yb∶YAG/YAG复合板条激光器连续运转。采用CCD照相法测量了输出激光的光束质量,在500W连续输出时,光束质量M2因子在板条宽度方向和厚度方向分别优于20和5。实验结果表明,在复合板条激光器中可以采用混合谐振腔获得较好光束质量的激光输出。

表面态型半导体可饱和吸收镜实现Yb∶YAG激光器被动锁模

制作了一种新型的半导体可饱和吸收镜 :表面态型半导体可饱和吸收镜 .用表面态型半导体可饱和吸收镜作为被动锁模吸收体 ,实现了半导体端面泵浦 Yb∶ YAG激光器被动连续锁模 .在泵浦功率为 1 0 W时 ,获得了连续锁模脉冲序列 ,重复频率 2 0 0 MHz,锁模脉冲平均输出功率为 70 m W.在未加任何色散补偿的情况下 ,脉冲宽度为4 .35

GaAs被动调QYb：YAG激光输出动力学初步研究

利用材料可饱和吸收特性的被动调Q技术以其价格便宜和结构简单等优点在中小功率激光中被广泛应用．半导体材料GaAs具有明显的光学非线性，已用作Nd：YAG激光器的被动调Q开关。本文采用GaAs，既作为调Q元件，又作为输出耦合镜，成功地实现了二极管激光器泵浦Yb：YAG微片激光器的被动调Q运转。

Yb:YAG激光器特性

从Yb :YAG的晶体结构、特性出发系统地介绍了Yb :YAG激光器的运转特性。着重阐述了自吸收效应对调谐输出特性的影响、空间烧孔效应对宽度可调激光脉冲产生的限制 ,以及Yb

基于Filmstar软件的Yb:YAG激光器谐振腔镀膜设计

从光学谐振腔阈值条件的推导出发,利用光学薄膜设计软件Filmstar为谐振腔的左右腔镜各设计了两种光学薄膜,使1 030.5 nm^1 055.5 nm波段连续可调谐的Yb:YAG激光器实现了工作状态的最优化。针对左右腔镜,对设计方案所得结果进行了比较,并分析了方案的可行性。结果表明,左腔镜两设计方案与优化目标的差距均小于1.15%;右腔镜两设计方案与优化目标的差距均小于0.05%,本文设计为激光器谐振腔的腔镜镀膜提供了可靠的理论依据。

Yb:YAG微片激光器的研究进展

简要介绍了激光二极管泵浦微片激光器的特点及应用。系统介绍了掺离子激光晶体材料作为激光增益介质的微片激光器的特点。重点介绍了国内外各种Yb:YAG微片激光器的研究现状,在此基础上,对微片激光器的应用前景进行了分析。

新一代高功率固体绿光红外激光器及其科研应用——薄片式Yb∶YAG激光器

介绍了薄片式固体激光器的原理,Yb∶YAG晶体的特性及其与传统棒状Nd∶YAG晶体固体激光器的对比,VersaDisk固体激光器作为一个光学平台所具有的强大功能及给用户所带来的灵活方便和扩展空间,最后介绍了该激光器在科研领域中的应用。

二极管抽运固体激光器迈向100kW

美国各军种已联合演示验证了平均输出功率超过25kW的固体激光器,并将在2008年研制出用于战术战场的100kW激光器。概述了25kW和100kW SSL的技术指标,评论和分析了Nd∶YAG、SSHCL以及Yb∶YAG激光器的技术特点与结构,讨论了SSHCL和Yb∶YAG激光器存在的问题以及研制100kW Nd∶YAG激光器面临的挑战。然后介绍了100kW级高能激光技术演示器计划,最后给出了几点看法。

掺镱钇铝石榴石激光晶体生长与性能研究

对Yb:YAG晶体生长及性能进行了系统的研究。提出了低真空充保护气氛的新工艺,采用中频感应加热提拉法,生长了Φ27mm×100mmYb:YAG激光晶体。采用吸收光谱和荧光光谱等测试技术,对Yb:YAG晶体的光谱特性、光学性能及激光特性进行了研究。

角抽运Yb:YAG激光器

报道了一种高功率准三能级激光器角抽运方法 ,抽运光从板条激光器结构中的板条工作介质的角注入 ,综合考虑抽运吸收、抽运亮度、晶体的掺杂浓度以及晶体尺寸等因素 ,进行了角抽运复合Yb :YAG激光器设计 ,实验上获得了最大连续输出功率 4 0 0W ,斜效率 2 8%的输出 ,实验结果充分证明了角抽运原理的正确性和应用于高功率激光器方面的可行性 .