固体激光晶体LiNdP4O12

以稀土类离子Nd3+作激活离子的固体激光晶体，有代表性的是Nd:YAG。这是以柘榴石型晶体Y3Al5O12作基质，Nd3+作杂质掺杂而成。与激光振荡有关的萤光特性优越，而且容易制备优质的光学晶体，这给Nd:YAG带来了一定的使用价值。众所周知，波长1.064微米、连续振荡输出几瓦左右的实验用激光器，以及作为高功率的激光加工用光源，已可供实用。     

铍酸镧——一种新的稀土离子激光基质

由熔体中生长了光学质量的化合物La_2Be_2O_5:Nd~(3 )晶体,晶体,尺寸达2.5×20厘米。报导了物理和光学特性以及激光性能(长脉冲、Q开关和连续)的测试结果。观测到1.07和1.08微米的线性偏振激光振荡。在可比较的泵浦阈值下它的长脉冲斜率效率比YAG:Nd的大约高60％,还观测到它的Q开关输出能量强度接近YAG:Nd的三倍。     

注入式激光器泵浦YAG:Nd晶体的受激发射

本文介绍用波长0.81和0.88微米注入式半导体脉冲激光辐射激励时YAG:Nd激光器的工作特性。泵浦在激活元件端面进行。室温下尺寸为φ1×20毫米和φ2×20毫米晶体的振荡阈值分别为1×10~(-4)和3.7×10~(-4)焦耳。实验中超过阈值一倍。Nd~(3 )离子振荡引起峰值特性,峰值宽度不大于1微秒,峰值功率达100毫瓦。     

Nd:YAG激光器和二次谐波

在固体激光物质中,以 Nd~(3+)为激活离子的钇铝石榴石(Y_3Al_5O_(12),简称为 YAG)有可能在室温下进行连续振荡。Nd:YAG激光器的搌荡效率比其它固体激光器高得多,输出功率也高。由于有这些优点,因而实用价值大。作为通信、加工,分光等各方面的光源,甚为人们注意。     

脉冲泵浦Nd~(3 ):Gd_3Ga_5O_(12) 1.054微米激光

曾有人研究过掺钕Gd_3Ga_5O_(12)(GGG)激光器的振荡效率、阈值和增益,并将之与Nd~(3 )∶YAG激光器作过比较。资料〔1〕首先报导了闪光灯泵浦Nd~(3 )∶GGG晶体1.062微米的激光发射。最近,研究将Nd~(3 )∶GGG激光器用于ED-2激光玻璃高功率激光系统,来代替Nd~(3 )∶YAG激光器锁模主振荡器。Nd~(3 )∶GGG具有1.054微米激光作用的可能性。本文首先实验证明闪光灯泵浦1.054微米Nd~(3 )∶GGG的激光作用。此波长与有希望用于高功率     

1.3μm Nd:YAG脉冲激光器

Nd:YAG激光器大都工作于1.06μm波长,为了扩展Nd:YAG激光器的输出波长,我们研究了Nd:YAG激光晶体在室温下另一四能级系统4F_(3/2)→4I_(13/2)发射波长1.3μm的激光特性。关于该波长的连续运转特性,国内、外都曾有过研究报道。这里报道的是脉冲运转特性的实验研究。 一、实验装置 由于室温下Nd:YAG晶体中1.06μm谱线的荧光强度比1.3μm谱线大,所以一般总是1.06μm谱线首先起振。要获得1.3μm激光振荡输出,必须抑制1.06μm激光振荡,并选择适当的谐振腔镜透过率,使1.3μm激光获得足够的增益,实现其振荡输出。     

双波长晶体激光器

本文介绍了烈波长晶体激光器的概况, 重点描述了我们在双波长晶体激光器方面的研究工作。这些工作如下:建立了多波长激光器的振荡条件, 用它分析、比较了Nd:YAG, Nd:YLF, Nd:BEL和Nd:YAlO3(Nd:YAP)等晶体实现4F3/2-4I11/2和4F3/2-4I13/2跃迁双波长激光的可能性, 分析表明上述晶体均能实现脉冲双波长激光.但只有Nd:YAP晶体能实现连续双波长激光运转。根据这判断, 我们利用Nd:YAP晶体, 首次获得了晶体双波长连续激光, l079.5 nm和1341.4 nm输出功率分别选23.9 W和25.4 W。并研制成Nd:YAG和大能黄Nd:YAP双波长激光器 实验表明, 这二种激光器中二个波长的输出具有较好的时间和空间的重叠性 此外, 我们还研制成1655 nm和1663 nm双渡长及271l nm, 2730 nm和2790 nm三波长Er:YAP脉冲激光器。     

铍酸镧晶体中Nd~(3 )的光谱特性和激光性能

掺钕铍酸镧(La_2Be_2O_5:Nd~(3 )或BEL:Nd)激光晶体为单斜晶体,空间群为C_(2h)~6-C2/c。已测定光的主振动方向和相应的折射率与波长的关系。在1微米上,折射率n_x=1.9641,n_y=1.9974,n_z=2.0348。Nd~(3 )能级在最下的五条多重谱线上。在此晶体中钕的低浓度荧光寿命极限为150微秒,观察到两种激光跃迁的受激发射截面在E‖X时为2.1×10~(-19)厘米~2而当E‖Y时则为1.5×10~(-19)厘米~2。激光波长分别为1.070和1.079微米。在测试中发现La_2Be_2O_5:Nd的斜率效率比Y_3Al_5O_(12):Nd(YAG:Nd)的斜率效     

用激光光谱定量分析法探索Nd~(3 ):YAG晶体中Nd~(3 )浓度的纵向分布

本文介绍用单脉冲红宝石激光器作为激发光谱的光源,用Y_2O_3、Al_2O_3、Nd_2O_3合成样品,经1640℃烧结后作为分析Nd~(3 ):YAG中Nd~(3 )浓度的标样.测定了不同尺寸Nd~(3 ):YAG晶体中Nd~(3 )浓度的纵向分布.发现在晶体的组分过冷(云层)处,Nd~(3 )浓度突跃增加等现象,观察结果说明了在Nd~(3 ):YAG晶体中浓度分布的规律性.本方法分析Nd~(3 )浓度范围从0.1～1.0%,从相对误差为±5.4%.     

电光可调谐1064nm单频Nd:YAG激光器设计与实验研究

为了产生1064nm单频可调谐Nd:YAG激光输出,设计了一种二极管抽运电光可调谐单频Nd:YAG激光器,采用偏振分光棱镜(PBS)和铌酸锂(LN)晶体组成电光双折射滤光片,作为激光单纵模选择元件和频率调谐元件。理论分析了其选模原理及调频原理,实验研究了1064nm Nd:YAG激光单纵模振荡特性和调频特性。实验结果表明:这种Nd:YAG激光器能以线偏振单纵模稳定振荡,当改变加在LN晶体上的横向电压时,1064nm单纵模激光振荡波长调谐量为0.474nm,相应的频率调谐量为142.2GHz。这种电光可调谐1064nm单频Nd:YAG激光器可广泛应用于激光干涉测量、激光雷达探测和激光光谱学等领域。     

1.444μm Nd:YAG脉冲激光器的理论研究

为了研究Nd:YAG激光器1.444μm激光的脉冲输出,依据速率方程理论,建立了1.444μm Nd:YAG脉冲激光器的理论模型,分析了Nd:YAG晶体中其它受激发射截面较高的谱线不产生激光振荡的条件,并在脉冲抽运情况下模拟了1.444μm和1.064μm双波长激光输出。模拟结果表明,1.064μm激光一定范围内的微弱振荡对1.444μm激光输出没有显著影响。建立一维数值模型计算了放大自发辐射(ASE)对激光输出的影响,在晶体表面反射率为0的理想状况下,ASE对激光输出的影响小于2%,可以忽略。     

国外连续与高重复频率YAG∶Nd~(3+)激光器

一引言钇铝石榴石(YAG),作为激光基质已有近十年的历史。随着激光技术的发展,YAG:Nd~(3+)激光器近年来有了很大进展,特别是高效率谐波器的出现,大大提高了YAG:Nd~(3+)激光器的重要性。 YAG:Nd~(3+)激光器有各种运转方式,因此非常有用。其突出的性能之一是用连续泵浦源通过调制技术可以获得高达500兆赫的脉冲重复率并能连续运转。本文就连续与高重复频率YAG:Nd激光器的国外水平动向、系统设计、晶体、泵浦灯源、聚光器、连续运转、高重复频率运转、倍频、热效应及其补偿等有关问题作一扼要介绍,以供参考。     

1.444μm Nd:YAG脉冲激光器的理论研究

为了研究Nd:YAG激光器1.444μm激光的脉冲输出,依据速率方程理论,建立了1.444μm Nd:YAG脉冲激光器的理论模型,分析了Nd:YAG晶体中其它受激发射截面较高的谱线不产生激光振荡的条件,并在脉冲抽运情况下模拟了1.444μm和1.064μm双波长激光输出.模拟结果表明,1.064μm激光一定范围内的微弱振荡对1.444μm激光输出没有显著影响.建立一维数值模型计算了放大自发辐射(ASE)对激光输出的影响,在晶体表面反射率为0的理想状况下, ASE对激光输出的影响小于2%,可以忽略.     

多掺杂YAG晶体吸收特性研究

本文测量并研究了多掺杂YAG晶体在室温时弱光的透射及吸收光谱曲线。实验研究表明:该晶体与Nd~(3 ):YAG晶体具有相同的主吸收带。并发现它与Nd~(3 ):YAG晶体吸收谱的差别。测量了透过率T在1.064μm波长上与入射光强的关系。从而发现多掺杂YAG晶体具有非线性可饱和吸收特性。     

高重复率波长可变的微微秒Nd:YAG激光系统

作者用锁模Nd~(3 ):YAG激光的二次谐波激励LiNbO_3晶体制作参量振荡器。在625毫微米～3.6微米的范围内得到了波长可变的微微秒光脉冲。利用这种参量输出光产生的二次谐波和输出光或它的二次谐波及Nd~(3 ):YAG激光的基波和二次谐波混频的方法得到了从近紫外到近红外范围内可变的微微秒相干光,重复频率达到了10次/秒以上,本文介绍系统的概要及性能。     

氙灯泵浦的NdP_5O_(14)晶体微型脉冲激光器已出光

西安五所用山东大学晶体研究室研制的大块NdP_5O_(14)晶体和该所研制的微型脉冲氙灯,设计组装了一台微型脉冲NdP_5O_(14)(Nd_xLa_(1～x)P_5O_(14))激光器,并于1979年1月8日输出激光。 NdP_5O_(14)——Ndpp是一种光学增益高的新型激光晶体。晶体中的Nd不是作为掺杂物进入基质,它本身就是化合物中的一个组分,就是说,它既是激活离子又是基质。Ndpp晶体中Nd~(3+)的浓度(4×10~(21)厘米~(-3))约为掺钕1％的YAG:Nd~(3+)中的Nd~(3+)浓度     

激光二极管叠阵单侧抽运Nd:YAG陶瓷聚光腔的聚光特性

针对固体激光增益模块紧凑化、简单化的设计需求,建立了激光二极管(LD)叠阵单侧抽运Nd:YAG晶体棒的模型,并利用TracePro软件对陶瓷聚光腔内Nd:YAG晶体棒抽运光的吸收情况进行了数值模拟。分析了聚光腔形状、晶体棒半径和Nd3+掺杂浓度及其他影响因素对聚光效率和增益分布均匀性的影响。研究表明,聚光效率随聚光腔横截面积近似呈线性变化,Nd~(3+)掺杂原子数分数为0.5%、半径为2mm的Nd:YAG晶体棒可以实现光斑半径约为1.0mm的近基模振荡输出;晶体棒均匀抽运区域半径与U型聚光腔半径的比值约为0.5时,抽运光吸收较为均匀。LD叠阵单侧抽运Nd:YAG晶体的抽运结构可以获得65%的聚光效率,增益分布均匀性优于0.65。     

沉积石墨加热器在Nd∶YAG晶体生长工艺中的应用

为了减少石墨加热器对Nd~(3+):YAG晶体的污染,我们试验并采用了沉积石墨加热器,收到较好效果。石墨加热器对Nd:YAG晶体的污染在电阻加热方式的引上法(切克劳斯基法)生长Nd:YAG晶体工艺中,型压光谱     

Nd~(3+)在LaMgAl_(11)O_(19)晶体中的光谱特性

一、前言 已获得广泛应用的铝酸盐激光晶体,如YAG:Nd~(3+)、YAP:Nd~(3+)有许多优点,但它们的Nd~(3+)离子发光浓度粹灭效应严重,限制了掺杂浓度。YAG:Nd~(3+)只能掺入约2×10~(20)/cm~3。为了探索高Nd~3+)浓度的激光晶体,法国科学家在1981年制备了LaNdMgAl_(11)O_(19)晶体。我们用提拉法生长了LNA单晶,测量了77K和300K的吸收谱、荧光及偏振荧光谱和荧光寿命,并获得了57mJ的1.054/,m的脉冲激光输出。     

MgO∶LiNbO3晶体中双波长Nd∶YAP激光的和频作用

基于MgO:LiNbO3(Mg:LN)晶体的Sellmeier方程,计算了1079.5 nm和1341.4 nm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1079.5 nm和1341.4 nm双波长Nd:YAlO3(Nd:YAP)连续激光在MgO:LiNbO3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598.1 nm橙色相干辐射.讨论了1064 nm和1318 nm双波长Nd:YAG激光在MgO:LiNbO3晶体中实现双波长和频获得588.7 nm橙色相干辐射的可能性.