LD泵浦Nd∶YVO_4晶体拉曼自变频人眼安全1.52μm激光器

采用激光二极管端面泵浦Nd∶YVO4晶体和声光调Q技术,获得1.34μm脉冲激光,利用基质材料YVO4晶体的拉曼频移效应,将1.34μm激光转变为1.52μm(人眼安全激光),获得最大平均输出功率930mW,相应光-光转换效率为3.4%,激光器输出的最短单脉冲宽度为15.6ns,最高峰值功率为3.02kW.     

LD泵浦Nd:YVO4晶体拉曼自变频人眼安全1.52 μm激光器

采用激光二极管端面泵浦Nd：YVO4晶体和声光调Q技术，获得1．34μm脉冲激光，利用基质材料YVO4晶体的拉曼频移效应，将1．34μm激光转变为1．52μm（人眼安全激光），获得最大平均输出功率930mw，相应光-光转换效率为3．4％，激光器输出的最短单脉冲宽度为15．6ns，最高峰值功率为3．02kW．     

和频黄光激光器研制

研制了全固态连续波555 nm黄光激光器,黄激光由Nd:YAG和Nd:YVO4晶体的946nm和1342 nm谱线非线性和频产生,两条谱线各自晶体对应的能级跃迁分别为4F3/2-4I9/2和4F3/2-4I13/2.实验中采用复合折叠腔结构,利用KTP晶体II类临界相位进行内腔和频,当注入到Nd:YAG和Nd:YVO4晶体的泵浦功率分别为20W和10W时,获得1.1W的TEM00连续波555nm黄激光输出.实验结果表明采用Nd:YAG和Nd:YVO4两种激光晶体进行腔内和频是获得黄激光的有效方法.     

高效率紧凑紫外355nm激光器

报道一种激光二极管(LD)端面抽运的Nd:YAG激光晶体腔外三倍频355 nm紫外激光器,实验中采用声光调Q技术,选用结构紧凑的平平腔结构,在腔外对1 064 nm基波采用了Ⅰ类相位匹配Li3B3O5(LBO)晶体二倍频、Ⅱ类相位匹配LBO晶体实现了三倍频,获得了较好的光束质量的准连续355 nm紫外激光输出,在激光二极管泵浦功率为28 W时,声光Q开关调制频率为10 kHz时,获得了8.1 W的红外1 064 nm红外激光,紫外单脉冲能量165μJ,脉宽6 ns,峰值功率27.5 kW,808 nm到355 nm的光-光转换率为5.89%,整个系统长度控制在150 mm以内,该激光器结构紧凑,适合产品化。     

用于PPLN泵浦源的大能量百纳秒级脉冲固体激光器

为获得大能量、百纳秒脉宽的1 064 nm激光稳定输出，首先理论分析了激光的泵浦能量和谐振腔长度对输出脉宽的影响，然后对Nd∶YAG固体激光器进行设计，采用折叠谐振腔、振荡-放大结构和电光调Q技术相结合。实验结果表明：当重复频率为1 Hz、泵浦电压在1 200～1 400 V变化时，实现了脉宽范围为152.6～95.71 ns的稳定1 064 nm激光输出，最大单脉冲能量可达171 mJ;以激光器的输出激光作为基频光，设计了柱透镜组光束耦合系统，将基频光光斑整形为椭圆形状，实现了基频光的高效耦合和周期极化LiNbO₃(PPLN)光参量振荡器的稳定运行；采用耦合后的光束泵浦MgO∶PPLN晶体，获得了1.47μm近红外信号光的稳定输出。     

光子晶体光纤拉曼激光器研究

利用100m非线性光子晶体光纤，以光纤光栅对作为谐振腔，研制成功了低阈值光子晶体光纤拉曼激光器．该光子晶体光纤拉曼激光器的闽值为2W，在抽运功率6．2W时，得到最大功率为1．8W．波长为1115．9nm的连续拉曼激光输出，拉曼半峰全宽为1．39nm，对应光-光转化效率29％，斜率效率41％．且在低功率连续光泵浦下观察到5级拉曼荧光．     

全固态拉曼激光器的研究

研制了主动调Q式Nd:YAG激光器倍频产生的532nm激光做为抽运源、Ba(NO3)2晶体作为拉曼晶体的外腔式拉曼激光器,获得了563.6nm、598.7nm、638.6nm的激光输出。实验对激光器参数进行测试和分析,得到一阶光的最大转换效率为30.3%,最大能量1.3mJ;二阶光的最大转换效率为14.6%,最大能量0.6mJ。     

LBO腔内倍频671nm全固态激光器

对用于产生红光激光的几种激光晶体和倍频晶体的特性进行了比较，得出了各自的优缺点，采用8W国产半导体激光二极管泵浦Nd：YVO4，Ⅰ类临界相位匹配LBO晶体腔内倍频，获得了410mW的671nm红激光输出的实验结果，光光转化效率达到5．1%。     

基于液体纤芯光子晶体光纤的低阈值受激拉曼散射

为了研究微结构光纤在光流体技术中的应用,在空芯光子晶体光纤(hollow-core photonic crystal fiber,HCPCF)纤芯中充入四氯化碳(CCl_4)制成液芯光学微池,用1 064 nm的光源泵浦,测量CCl_4的受激拉曼散射特性.利用包层孔塌缩技术将纤芯直径10μm,长1.8 m的HC-PCF两端包层孔堵住,CCl_4在毛细作用力及外部压力下充满纤芯,其后将两端切去,由于包层空气孔的有效折射率(约1.1)低于CCl_4(约1.45),保证了全反射原理导光.用中心波长1064 nm,重复频率200 kHz,脉宽186ps,可调谐输出功率为0~1 W的光纤激光器作为泵浦源,泵浦CCl_4液芯光纤产生了两级拉曼斯托克斯谱线输出,分别在1118、1172.3 nm处.通过调节泵浦功率测得一阶拉曼阈值对应的峰值功率为0.94 kW.结果表明:微结构光纤是光流体技术的良好载体.     

ReSe2连续波锁模Nd:YVO4腔内倍频绿光激光器

为了发展新型二维材料在倍频锁模激光器中的应用,本文采用ReSe_2二维材料作为可饱和吸收体锁模元件,研究二极管端面泵浦Nd:YVO_4腔内倍频绿光固体激光器,获得兆赫兹高重频、纳秒窄脉宽的绿光脉冲激光输出。采用紧凑V型腔设计和腔内倍频方案,实现1 064 nm基频光的被动锁模振荡,结合非线性晶体LiB_3O_5和KTiOPO_4完成二次谐波频率变换,产生532 nm倍频激光脉冲。在LiB_3O_5晶体倍频作用下,连续波锁模脉冲绿光输出的重复频率为87.51 MHz,脉冲宽度为3.5 ns,平均功率可达到240 mW。在相同条件下,利用KTiOPO_4晶体倍频作用,最大输出功率可超过470 mW。研究结果为发展高采样率水下激光探测技术提供了可用的绿光脉冲源。     

腔内倍频准连续紫外激光器的设计及实现

准连续紫外激光器在精密材料微加工、紫外固化、光刻蚀等领域有广泛的应用,目前,国内高功率准连续紫外激光器的研制尚处于起步阶段,在激光功率稳定、光束质量等方面存在挑战.设计了一套基于腔内倍频的准连续紫外激光器,以808nm半导体泵浦Nd:YVO4晶体LBO紫外激光器,实现了波长为355nm的25~50kHz准连续紫外激光输出,激光器最高功率达3.48W,热效应得到了有效控制,光束质量较好.该研究结果将助于紫外高功率准连续激光器的商业化开发及应用.     

沉淀法制备形貌可控YVO_4:Eu~(3+),Bi~(3+)粉体及其发光性能

采用沉淀法合成了YVO4:Eu3+,Bi3+荧光粉,利用XRD,SEM和TEM对样品的结构和形貌进行表征,并用荧光光谱仪测试了样品的激发和发射光谱。X射线衍射图分析表明,所制得的荧光粉与YVO4的物相一致,样品属于体心四方相。其扫描电镜和透射电镜照片显示颗粒为纺锤形,大小比较均匀,长径为250nm左右,短径为100nm左右。在275nm近紫外光激发下,该荧光粉的发光峰分别归属于Eu3+的5 D0→7 F1(596nm),5 D0→7F2(617nm,621nm),5 D0→7F3(654nm),5 D0→7F4(702nm)辐射跃迁。最强发射位于617nm左右,属于红光。研究了Eu3+浓度对样品发光强度的影响。随着Eu3+浓度的增加,发射峰强度增大,当Eu3+摩尔分数为12%时,峰值强度最大。Bi3+对Eu3+的发光有一定的敏化作用,当Bi3+摩尔分数达到5%时,敏化作用最强。     

基于线偏振方向旋转结构的双程1064nm-MOPA激光器的研究

针对低功率1064nm激光放大过程中提取效率较低的问题,提出了共轴Nd:YVO_4放大方式。通过线偏振光方向旋转方法,完成以Nd:YVO_4晶体作为增益介质的共轴双程放大结构。该结构实现了Nd:YVO_4晶体的共轴双程放大,而不是离轴放大方式,这可以使放大过程中不需要考虑偏振对放大效率的影响。在100k Hz的声光调制下,获得平均功率36.9W的输出,对应放大级转化效率44.5%。通过实验证实,低功率1064nm激光在该结构中有效地提取了放大级能量。     

红色AlGaInP激光器的特性及热特性分析

设计和制备了λ＝680nm的红色AlGaInP/GaInP应变量子阱激光器. 制得的未镀膜20μm脊型条形红色激光器的输出功率达到100mW,斜率效率0.56W/A,垂直和平行远场发散角分别为31°和9°. 未镀膜4m深腐蚀器件的功率可达10mW, 斜率效率为0.4W/A,峰值波长为681nm,峰值半宽为0.5nm. 不同腔长器件的特性显示器件的内损耗为4.27/cm,内量子效率达45%. 对不同腔长的器件进行了变温测试,得到器件的特征温度为120～190K.     

全固态914nm激光器研究

介绍了Nd:YVO4晶体的结构和光谱特性,同时对Nd:YVO4晶体的热透镜效应和焦距进行了理论研究,并进一步对Nd:YVO4914nm激光器的谐振腔进行了设计.     

885nmLD泵浦Nd：CNGG腔内倍频665nm激光器研究

论述了885nmLD端面泵浦Nd：CNGG/Cr4＋：YAG键合晶体、采用被动调Q方式,产生1329nm激光,其对应的能级跃迁为4F3-4I13/2。当泵浦功率为19W时,获得了4.9W的1329nm激光输出,斜效率为36.2%。然后通过非线性晶体LBO进行腔内倍频,得到了822mW的665nm红光输出,光-光转换率为4.7%。     

Nd:YVO_4/Cr~(4+):YAG被动调Q激光器输出特性的提高

针对提高连续激光二极管抽运Nd:YVO4/Cr4+:YAG被动调Q激光器输出特性,进行了理论和实验研究。Nd:YVO4相对于Nd:YAG,具有受激辐射截面很大的特点,因此有利于连续运转,但是泵浦功率一定的情况下储能低,不利于被动调Q运转。基于被动调Q速率方程,分析了可饱和吸收体内光束截面积对输出特性的影响,提出了在谐振腔内加入扩束镜的新方法。放在谐振腔中的扩束镜让饱和吸收体内的光子数密度增大,因而可以提高被动调Q激光器输出特性。在Nd:YVO4/Cr4+:YAG被动调Q激光器试验中用倍率3的扩束镜,将峰值功率提高了一个量级以上,单脉冲能量提高了两倍以上。该方法也可以应用在其他被动调Q激光器中,以便提高激光输出特性。     

利用发散角检验全固体绿光激光器工作物质的粘接质量

以LD泵浦的三明治腔结构的Nd:YVO4全固体绿光激光器为例,从理论上分析了激光光束的发散角与激光晶体端面与光轴垂面的平行度误差之间的关系,并通过实验进行检验,结果表明,利用这种方法可以方便的确定出激光晶体端面与光轴垂面的平行度误差的允许值,定量的对激光工作物质的粘接质量进行检验,极大的提高了激光器批量生产的效率.     

全固态连续单频671nm Nd∶GdVO_4-LBO红光激光器的设计及实现

为实现Nd∶GdVO4激光器单纵模运转,以环形腔选模的方法为基础,设计了"8"字形环形谐振腔来实现激光器单频运转,同时以Nd∶GdVO4为激光介质,LBO为倍频晶体,通过内腔倍频技术得到671nm的单频红色激光.通过调节谐振腔长度改变激光介质中振荡激光模大小,从而优化激光介质中振荡激光模和泵浦激光模之间的交叠比率以提高输出功率,实验测得最大输出功率为0.9W.