运转过程单斜晶系激光晶体的温度分布

计算了第Ⅰ类、第Ⅲ类边界条件下灯泵浦单斜晶系激光晶体垂直棒轴截面上的温度分布,结果表明,在第Ⅰ类边界条件下,温度分布为径向抛物线函数,等温线是圆;对于第Ⅲ类边界条件,温度分布是椭圆或双曲线函数,等温线是椭圆或双曲线。主热导率差别越大,冷却剂冷却效率越弱,偏离圆越严重,提高冷却剂的冷却效率将减小这种偏离。     

Er~(3 )∶Y_(0.5)Gd_(0.5)VO_4激光晶体的生长和热学性质

用提拉法生长出Er3 ∶Y0.5Gd0.5VO4单晶,用电感耦合等离子体(ICP)光谱法测定晶体中Er3 原子数分数为0.83%,有效分凝系数为1.03。在30～1300℃测量了晶体a轴和c轴的热膨胀系数分别为2.08×10-6/℃,8.87×10-6/℃;测得晶体在25℃时的比热值为0.48J/(g.K)。采用激光脉冲法测量了晶体的热扩散系数,并通过计算得出晶体的热导率,在25～200℃温度范围,晶体在〈100〉方向上的热导率为6.1～4.9W/(m.K),在〈001〉方向上的热导率为7.7～6.2W/(m.K)。     

高效率的整椭圆柱聚光腔

激光器的效率除和激光晶体有直接关系外,还有脉冲闪光灯、聚光器、两端反射及电源等因素.本文只讨论聚光器的效率问题。一、和腔的几何尺寸关系椭圆柱形腔的聚光效率与椭圆腔的长短轴大小及离心率ε有关,还有灯管直径与激光棒的直径之比有关,其关系见图1。     

Er3+: Y0.5Gd0.5VO4激光晶体的生长和热学性质

用提拉法生长出Er3 : Y0.5Gd0.5VO4单晶,用电感耦合等离子体(ICP)光谱法测定晶体中Er3 原子数分数为0.83%,有效分凝系数为1.03.在30～1300℃测量了晶体a轴和c轴的热膨胀系数分别为2.08×10-6/℃,8.87×10-6/℃;测得晶体在25℃时的比热值为0.48J/(g·K).采用激光脉冲法测量了晶体的热扩散系数,并通过计算得出晶体的热导率,在25～200℃温度范围,晶体在<100方向上的热导率为6.1～4.9W/(m·K),在<001方向上的热导率为7.7～6.2W/(m·K).     

掺杂YAG和GGG激光晶体热导率研究

为了研究不同掺杂YAG和GGG激光晶体的导热特性,采用瞬态脉冲法测量了273K~393K温度范围内自己生长的不同掺杂YAG和GGG激光晶体的热导率,并建立了实验样品温度场模型,推导出热导率对温度的函数关系,得到晶体热导率随温度变化曲线,这与实验测量结果基本相符。实验结果表明,晶体热导率随温度升高呈下降趋势,YAG激光晶体经Yb离子掺杂后热导率值降低,GGG晶体热导率随掺杂Nd离子浓度的增加而降低,并从理论上对实验结果进行了解释。     

基于光线追迹的闪光灯泵浦激光聚光腔的结构优化

聚光腔是灯泵固体激光的重要部件,主要作用是最大限度地将泵浦光能聚集到激光棒上的同时,尽可能使激光棒获得均匀的泵浦。为了实现灯泵固体激光器大能量输出,需考虑优化激光聚光腔,提高其泵浦效率。通过以蒙特卡洛离散方法为核心的光线追迹技术和合理的模型建立,以四灯为例,研究了对确定直径的激光棒,泵浦效率随构成腔体的椭圆长短轴比(a/b)的变化,以及同样的长短轴比下,泵浦效率随泵浦灯直径的变化。得到了在确定直径的激光棒和泵浦灯下,泵浦效率最高的椭圆长短轴比例。此外,研究了对确定直径的激光棒在不同直径泵浦灯的情况下,泵浦均匀性随椭圆长短轴比a/b的变化。     

掺钕钇铝石榴石激光棒双折射与生长方向的函数关系

当光束线性偏振时,因热引起的应力双折射对固态激光系统的性能有严重影响。本文分析了双折射与掺钕钇铝石榴石棒-轴取向的函数关系,并举例说明了除〔111〕晶体方向外其它方向的双折射的角依赖关系,同时阐述了不同棒轴的和偏振器取向的损耗。     

非球面透镜弥补棒状激光晶体热效应的研究

研究了激光二极管侧面泵浦Nd:YAG晶体的热效应.通过热传导方程,获得了Nd:YAG晶体内部的温度分布.分析了温度梯度和热应力对激光棒的影响,得到了在激光器运行时激光棒内的折射率分布.在谐振腔内,作为光学元件的激光晶体必然产生像差.计算了Nd:YAG晶体棒沿径向的光学路径差(OPD)用以量化像差.通过实例演示了此种方法...     

高转换效率二极管激光器泵浦固体激光器

用两种泵浦光学系统对激光二极管输出光束的空间分布整形.研究了不同椭圆度和准直度的泵浦光束对Nd:YAG激光特性的影响.当椭圆度和准直度明显改善时.使泵浦光束在激光棒的整个长度上与激光腔模空间重迭度增大.泵浦功率密度提高.激光阈值下降.激光转换效率大幅度提高.泵浦功率为2.42W时,1064nm输出功率为1.13W.斜率效率为50%.并比较了两种不同浓度晶体的效率.     

LD端面泵浦变热传导系数Nd:YAG晶棒温场特性

为了解决激光二极管泵浦激光晶体产生的热效应问题,对激光晶体内的温升进行了解析分析与定量计算。通过对激光二极管端面泵浦激光晶体工作特点的分析,建立了符合实际工作情况的热模型。考虑到晶体材料热传导系数受其宏观温度变化的影响,应用常数变易法以及特征函数法得到了变热传导系数Nd:YAG晶体棒在端面泵浦情况下温度场的一般表达式。定量计算了激光二极管超高斯分布泵浦光阶次、泵浦功率、光斑尺寸以及晶棒半径对其温度场分布的影响。研究结果表明:使用输出功率为60 W的激光二极管端面泵浦掺钕离子质量分数1.0%的Nd:YAG晶棒,若耦合入射的3阶超高斯光束泵浦光斑半径为400μm,晶棒半径为1.5 mm,长度为8 mm时,Nd:YAG棒内最大温升为343.9℃;而将其热导率视为定值时,晶体的最大温升只有222.7℃。研究结果为正确计算Nd:YAG晶体温度场分布提供了方法,并为提高全固态Nd:YAG激光器性能提供了理论依据。     

高功率1079.5nmNd:YAlO_3连续激光器

基于激光跃迁截面、荧光寿命、光学机械系数和抗击热应力能力的分析,表明Nd:YAlO_a晶体与Nd:Y_3Al_5O_(12)晶体一样,是发展高功率连续固体激光的有用晶体。利用φ7×155nm的Nd:YAlO_3晶体己得到了424W1079.5nm连续激光,器件总效率2.54％,斜率效率为3.77％。     

2μm激光晶体Ho:YAP理论及实验分析

介绍了一种适合于掺杂Ho3+的激光基质,Ho:YAlO3(Ho:YAP)。这种基质相对于现阶段常用的Ho:YAG、Ho:YLF、Ho:GdVO4有着较为明显的优势,吸收谱线较宽、吸收截面大、各向异性、生长周期短、输出功率不易饱和等。通过计算证明了Ho:YAP作为激光晶体的可能性,并实验研究了Ho:YAP这种新激光晶体的输出特性。当注入Tm:YLF的功率为15.6 W时,得到8.57 W连续输出的、波长为2 118 nm的Ho:YAP激光。斜率效率达到63.7%,Tm:YLF到Ho:YAP的转换效率为54.5%,光束质量因子M2为1.39。     

670.7nm激光抽运下的祖母绿晶体激光运转实验研究

为了实现我国温差水热法生长的祖母绿晶体的激光运转,利用Nd∶YAP的1.3414μm激光经过LBO晶体倍频得到的670.7nm红光作为抽运光源,采用对称共焦腔实现了祖母绿晶体732nm红外激光的输出,激光阈值在0.5W~0.6W之间。在输入功率达到2.89W时获得了46μW的732nm激光输出。     

Electro-optical measurement of high-field conductivity in delta -doped GaAs epitaxial layers

An electro-optical sampling technique for high-field conductivity measurement was proposed and electron drift velocity in delta -doped GaAs samples was measured. The authors measured the velocity-field characteristics of 2-DEG in delta -doped structures with DC pulses as short as 30 ps. A Nd/sup 3+/:YAlO/sub 3/ laser system was used in the experiments. For stabilising the laser pulse energy the system was equipped with a special Q-switch and a fast electronic feedback loop inside the laser cavity.<>     

激光二极管阵列侧面抽运棒状激光器轴向热效应分析

对激光二极管阵列侧面抽运棒状激光晶体热效应进行了理论分析和数值模拟.采用有限元方法模拟了棒状激光晶体内部三维温度场分布和热应力分布,得出激光晶体内抽运光强和温度随抽运距离的变化规律,并得出了激光晶体轴向温度分布是不均匀的,而是与激光二极管阵列的占空比有关.为减小激光系统的热效应提供了理论依据.     

Thermal conductivity of doped YAG and GGG laser crystal

To study the thermal conduction characteristics of different doped YAG and GGG laser crystals, the thermal conductivity of different doped YAG and GGG laser crystals generated at 273-393 K were measured by making use of instantaneous measurement method. The temperature field model of the experimental sample was established and the function of thermal conductivity to temperature was educed. The obtained conductivity to temperature curves almost conformed to the experimental results. The experimental results show that the thermal conductivity of the laser crystal decline with temperature,the thermal conductivity of YAG laser crystal declines when adding Yb ions, and the thermal conductivity of the GGG laser crystal declines with the rising of the doped Nd ions concentration. Finally, the experimental results were theoretically explained.     

MgO:LiNbO_3晶体中双波长Nd:YAP激光的和频作用

基于ＭｇＯＬｉＮｂＯ３（ＭｇＬＮ）晶体的Ｓｅｌｍｅｉｅｒ方程,计算了１０７９．５ｎｍ和１３４１．４ｎｍ激光在该晶体中和频的相位匹配条件和容承角,计算结果用１０７９．５ｎｍ和１３４１．４ｎｍ双波长ＮｄＹＡ－ｌＯ３（ＮｄＹＡＰ）连续激光在ＭｇＯＬｉＮｂＯ３晶体中的和频进行了实验论证,两者相当符合,并得到了连续的５９８．１ｎｍ橙色相干辐射。讨论了１０６４ｎｍ和１３１８ｎｍ双波长ＮｄＹＡＧ激光在ＭｇＯＬｉＮ－ｂＯ３晶体中实现双波长和频获得５８８．７ｎｍ橙色相干辐射的可能性。