LD泵浦高重频腔倒空Nd∶YAG激光输出研究

文中从声光腔倒空动态过程的速率方程出发,分析了腔倒空过程中,在光泵浦和倒空超声波脉冲序列的共同作用下,激光增益介质的反转粒子数密度及谐振腔光场变化的动态过程。以此为基础,讨论了声光腔倒空过程中影响激光倒空效率、激光脉冲形状等的关键因素,在理论分析的基础上,进行了LD泵浦Nd∶YAG声光腔倒空高重频激光输出的实验研究,获得了重复频率1. 2MHz、脉宽120ns、平均功率9W的腔倒空激光脉冲。     

LD泵浦高重频腔倒空Nd:YAG激光输出研究

文中从声光腔倒空动态过程的速率方程出发,分析了腔倒空过程中,在光泵浦和倒空超声波脉冲序列的共同作用下,激光增益介质的反转粒子数密度及谐振腔光场变化的动态过程。以此为基础,讨论了声光腔倒空过程中影响激光倒空效率、激光脉冲形状等的关键因素,在理论分析的基础上,进行了LD泵浦Nd：YAG声光腔倒空高重频激光输出的实验研究,获得了重复频率1．2MHz、脉宽120ns、平均功率9W的腔倒空激光脉冲。     

脉宽可控的腔倒空射频波导CO2激光器

为了得到脉宽可控的腔倒空射频波导CO2激光器,采用了在陶瓷板上直接开波导槽的方法,构成了多通道Z折叠主本振激光器结构,并在主振波导进行CdTe电光晶体腔内调Q。在理论上计算了加载在CdTe上的高压脉冲下降时间的长短对腔倒空激光脉冲宽度的影响,并通过对高压脉冲电源等效负载参数的调整,得到了脉冲宽度可控的高重频腔倒空激光脉冲。在20kHz,40kHz,65kHz及70kHz的重频工作下,得到了半峰全宽约30ns、峰值功率在2kW以上的腔倒空激光脉冲。结果表明,这种新型腔倒空射频波导CO2激光器满足激光外差成像雷达系统参数要求。     

波导CO2激光器电光腔倒空特性研究

对影响射频波导激光器电光腔倒空的激光输出脉冲特性的几个主要参数进行了研究。通过改变加在CdTe电光晶体上高压脉冲的不同上升沿时间,以及在不同布氏窗输出反射率等情况下,对腔倒空的脉冲宽度及脉冲峰值功率的变化特性进行了理论分析。在一台用于主动激光成像雷达光源的准折叠高重频腔倒空射频波导CO2激光器上,通过改变CdTe电光晶体的工作参数,获得了20ns到30ns(FWHM)可调输出脉宽。     

914nm LD抽运高效率腔倒空电光调Q激光器

高重复频率大能量窄脉宽激光器在激光成像、激光加工、精密测量等领域中得到广泛应用。采用电光腔倒空技术和双棒串接结构,通过减小热透镜效应的影响并保证振荡光与抽运光的良好模式匹配,实现了高效率、大能量、窄脉宽1064nm线偏振脉冲激光输出。以偏硼酸钡(BBO)普克尔盒作为电光开关,采用低吸收系数的914nm光纤耦合半导体激光器端面抽运Nd:YVO_4晶体,提高了激光器的热稳定性。在重复频率7kHz的条件下,当谐振腔腔长为450mm,晶体吸收功率为79.6 W时,获得了脉冲宽度为5ns,最大平均输出功率为35 W,单脉冲能量为5mJ的稳定脉冲激光输出,对应的光-光转换效率为44%。     

缓慢调Q腔倒空过程输出平顶方波激光脉宽控制

在使用缓慢调Q腔倒空技术产生平顶激光脉冲的实验中,对脉冲的平顶部分的时间长度、前、后沿陡度进行控制,即可控制输出平顶激光脉冲的脉宽。     

脉冲传输式激光技术

本文简述脉冲传输式激光技术(PTM)的原理,并建立物理数学模型,分析PTM运转过程,得出PTM输出脉冲宽度与腔长、倒空开关速度之间有着△τ=(t_k+t_d)/2的近似关系。式中:△τ为PTM输出脉冲宽度;t_k为倒空开关速度;t_d为光在腔内运行一个双程所需的时间。     

脉冲式半导体激光器端面抽运主振荡-功率放大器及腔外倍频系统

利用脉冲式半导体激光器(LD)具有高峰值功率的优点,通过对抽运光和基频光的模式进行匹配,构建了一台脉冲式LD抽运腔倒空结构的主振荡器和功率放大器,并对其进行了腔外倍频实验。实验结果表明,系统实现了非常紧凑的结构,脉冲式LD抽运的方式能够提高振荡器和功率放大级的能量输出,更好地消除热畸变的影响,从振荡器可以获得脉冲宽度达3.7 ns、脉冲能量约为4 mJ的基频激光脉冲输出,经功率放大和腔外倍频后,能够得到脉宽3.4 ns、脉冲能量为3.2 mJ的绿光输出,倍频效率为40%,脉冲峰值稳定性为5%(均方根值),发散角约为0.5 mrad。     

锁模激光器的声光腔倒空特性

资料[1]中实现了用锁模激光脉冲进行光学取样。本文使用同样的技术观察声光调制器进行腔倒空的激光输出中所出现的调制。资料[2～4]中证明了声光调制器作为激光腔倒空的一种手段的优越性。当腔光允许两次通过声盒时,每次都要衍射一部分光。当两束衍射光束一致并偏离腔时,它们就可用作腔倒空激光器的输出。然而由于声光调     

利用高速GaAs光电导开关实现腔倒空激光脉冲输出

腔倒空技术是一种有效产生大能量、短脉冲激光输出的调Q技术,其产生的Q开关激光脉冲的宽度主要由谐振腔腔长决定。大孔径半绝缘GaAs光电导开关(PCSS)是一种可耐高压的光控开关,具有响应速度快、时间抖动小、耐压高、暗电阻大、导通电阻小等特点,将其直接作为控制腔倒空激光器的光反馈回路和高电压开关,在腔长为20 cm的氙灯抽运Nd∶YAG电光调Q激光器上实现了激光波长1064 nm、单脉冲能量15 mJ、脉冲半峰全宽(FWHM)为1.7 ns的腔倒空激光脉冲稳定输出,脉冲宽度峰峰值抖动优于7%,能量峰峰值抖动优于3%。     

高效双端泵电光腔倒空Nd：YLF1053nm激光器

采用150 W光纤泵浦模块双向端面泵浦Nd：YLF晶体,使用Zemax光学设计软件,设计了使泵浦光成像比例为1.0∶1.5的4片式耦合光学系统,并利用高速RTP晶体电光腔倒空技术,得到了短脉宽、高稳定性和高光束质量的1 053 nm激光输出。当重复频率为1 Hz、注入能量为32 mJ时,输出脉冲宽度为2.5 ns、能量...     

皮秒染料激光器的腔倒空的研究

本文叙述了腔倒空技术的原理并描述了皮秒染料激光器的腔倒空,研制了新的高频脉冲声光调制器,实现了皮秒染料激光器的腔倒空,并获得满意的倒空效果.     

窄脉冲光功率恒定控制器的研制

窄脉冲光功率恒定控制器采用光纤、分束器、光电转换器等常用的器件,对高功率纳秒级脉宽的光脉冲信号进行脉宽展宽,在总能量基本保持不变的情况下将光脉冲信号转变成一个低功率、微秒级脉宽的光脉冲信号,便于测量、跟踪,实现纳秒级脉宽光脉冲信号的自动恒功率控制,极大地提高了窄脉冲光功率的稳定性。     

脉冲传输式激光技术

脉冲传输式激光技术(PTM)是一种有效的产生激光窄脉冲的技术。作者运用这种技术已获得脉宽≤4毫微秒,峰值功率达到40兆瓦的稳定的红宝石激光输出。本文阐述PTM技术的原理和运转程序,分析PTM脉宽与腔长、倒空开关速度的关系,介绍实验结果,并对影响脉宽和峰值功率以及输出稳定度的各因素做了分析讨论。PTM运转程序实验装置如图1。     

陶瓷多通道折叠射频波导稳频脉冲CO2激光器研究

为了研究可用于红外激光外差成像雷达、由腔倒空脉冲工作模式的主振激光器和处于连续工作模式的本振激光器组成的射频波导稳频脉冲 CO2激光器,采用输出端腔外准折叠和主、本振全反射端共用同一块原刻闪耀光栅的方法,分别缩短了器件的长度和提高了主、本振激光器的外差频率稳定性。通过调节CdTe调制器上的高压脉冲下降沿时间,可以使主振得到宽脉冲的腔倒空激光输出,本振通过插入压电陶瓷来实现系统的外差中频信号的偏频锁定。主振在腔倒空模式下工作重频可达到70kHz,得到脉冲峰值功率达到2.5kW（脉宽约为30ns）、主本振外差中频（120MHz）频率漂移在短期内小于1MHz 的结果。结果表明,研制的激光系统可以满足外差成像雷达系统的特殊要求。     

飞秒级超短脉冲光参量转换效率及脉冲特征计算

建立了超短脉冲光参量产生过程的理论模型,数值求解耦合波方程组,研究了在飞秒 级超短脉冲的光参量产生过程中,泵浦光的强度和脉宽对转换效率、输出脉冲的宽度和不对称度的影响。结果表明:泵浦光越强,光参量产生的转换效率越高,同时脉宽的压窄效应越明显;泵浦光的脉宽越窄, GVM参数和IGVD参数就越大,导致转换效率下降,同时引起输出脉冲的脉宽变大和波形的对称性变差。     

Nd:YAG再生放大器

Nd:YAG再生放大器产生窄脉宽的光脉冲。它具有主动锁模激光器的稳定性和脉宽范围特征和被动锁模激光器的脉冲能量特征。也得到了其它重要特性包括放大倍数大和光脉冲存储。     

火花控制腔倒空

腔内激光激发等离子体应用于倒空激光。计算机模拟表明,获得几个毫微秒的强脉冲是可能的。可饱和染料Q开关红宝石激光器用内腔激光触发大气压力的空气火花同时倒空,可产生100兆瓦6毫微秒的脉冲。     

DPL泵浦光分布对激光脉冲的影响

研究了端面泵浦二极管泵浦固体激光器中泵浦光分布对输出脉冲的影响.通过对端面抽运情形下光场运动方程进行研究,改变泵浦光的半径和功率,得出了输出脉冲峰值功率和脉冲宽度的变化规律.结果表明:泵浦半径增大,输出脉冲峰值功率减小,脉宽展宽.泵浦功率越小,输出光脉宽越大.     

新型晶体β-BaB_2O_4的超短光脉冲倍频

本文分析了群速度失配,脉冲线宽对超短光脉冲倍频的影响。用光栅取样,克尔光闸,硅靶摄象系统组成的微微秒脉宽测量装置测量了新型晶体β-BaB_2O_4倍频Nd~(3+):YAG锁模光脉冲的谐波脉宽和倍频效率,并与ADP,LN晶体相应数据作了比较。实测数据和预计结果基本一致。实验表明β-BaB_2O_4晶体是一种优异的超短光脉冲倍频材料。