固体脉冲激光器输出镜最佳反射率的普遍表达式

和连续激光器一样，对于脉冲泵浦固体激光器，利用其输出能量（功率）表达式，得到了输出镜最佳反射率的一般表达式。适用于泵浦脉冲宽度与激活介质上能级寿命比值为任意值的情况，随它们可比似外，因为此时一般无法得到输出功率（能量）的解析表达式。     

56 J高能长脉冲Nd:YAG固体激光器

从速率方程出发,推导出长脉冲Nd:YAG高能固体激光器的平均功率表达式及单脉冲能量表达式,模拟得到输出镜最佳透过率及最大输出平均功率.采用对称平行平面谐振腔研制出灯泵浦脉冲Nd:YAG激光器.激光器输出最大单脉冲能量56 J,最大平均功率为500 W;光束质量M2=48.7,总体电光转换效率为4.2%,输出功率稳定性为±2%.     

固体脉冲激光器输出能量的普遍表达式

通过合理简化固体脉冲激光器的速率方程,得到了其输出能量的解析表达式。该表达式适用于光泵脉冲宽度与激活介质上能级寿命比值为值的情况。     

由输出光脉冲选择半导体激光器泵浦电流

从实践的需要出发,用速率方程组探讨了如何选择半导体激光器的泵浦电流以产生预先设定的光脉冲,并以高斯、整形等形状的光脉冲为例,推导了所需泵浦电流的解析表达式。     

基于瑞利散射和布里渊散射的自调Q双包层掺镱光纤激光器研究

结合光纤干涉环原理和受激布里渊散射效应数值求解描述双包层掺镱光纤激光器的速率方程,得到构建光纤干涉环的耦合器耦合率及泵浦功率与输出脉冲重频的关系;进一步采用掺镱双包层光纤激光器中光子数守恒的半数值模型得到耦合器耦合率、泵浦功率与输出平均功率、脉冲能量的关系。实验测试了不同泵浦功率对输出平均功率和脉冲能量的影响,实验结果与仿真结果吻合。研究表明:提高泵浦功率只能提高脉冲重复频率和平均功率,并不能提高脉冲能量;选择合适耦合率的耦合器构建光纤干涉环才能获得较高脉冲能量;泵浦功率较高时会激发二阶斯托克斯光脉冲。     

LD热弛豫时间与泵浦光谱效率的改进

采用测试半导体激光器热弛豫时间的新方法,测量光信号脉冲内不同时刻的时间分辨光谱,测试了TO封装和cm-Bar列阵的AlGaAs/GaAs半导体激光器泵浦光源,得到其热弛豫时间分别为为66 μs和96μs.在目前常用的方波驱动电流脉冲工作条件下,半导体激光器作为固体激光器泵浦源,如果热弛豫时间过长,单个脉冲内激射波长会偏离固体激光介质的吸收带,导致泵浦光波长利用率和有效泵浦能量降低.为克服现有技术的不足,文中提出了两种新型的驱动电流脉冲波形,通过优化电流波形参数可以将泵浦波长利用率提高30%左右,得到更大的有效泵浦能量.     

解析求解双包层光纤激光器中受激拉曼光的阈值

双包层光纤为利用大功率半导体激光列阵泵浦提供了一个解决途径,但是随着激光功率的 提高,光纤中斯托克斯光产生的振荡将会大大限制光纤激光器中激光功率的进一步提高。利用双包层 光纤激光器的速率传输方程,在忽略自发发射的情况下,对方程进行了近似的解析求解,得到斯托克 斯光达到阈值时,光纤中激光功率以及激光器泵浦功率的表达式。利用这些表达式,我们分析了阈值 泵浦功率与激光器参量（如光纤长度,掺杂浓度）的关系     

LD侧面泵浦Nd:GdVO4电光调Q激光器研究

通过理论分析和实验研究,从泵浦效率、调Q性能、温度特性等几个方面比较了脉冲二极管泵浦NdGdVO4激光器和NdYAG激光器的差异;对NdGdVO4激光器采用侧面泵浦的方式,电光调Q得到了输出能量27.5mJ,脉冲宽度为6.4ns,泵浦效率远高于NdYAG激光器.     

产品放送

适用于流动显形的二极管泵浦激光器Elforlight公司开发了一种LP系列脉冲二极管泵浦Nd:YAG激光器。虽然现在市场上有很多低能量、高脉冲重复频率的二极管泵浦激光器出售,但是高能量、低脉冲重复频率的二极管泵浦激光器却很少见。 该系列激光器的输出波长为1064nm,脉冲能     

均匀增宽激光器主动锁模的半经典理论

均匀增宽激光器的主动锁模适宜用时域描述。在激光器连续工作和稳态泵浦条件下,假定激光腔内(含激活介质和调制器)已形成高斯型脉冲,利用电场的增益表达式和自洽条件,Kuizenga和Si-     

Optimization of Q-switched lasers

The authors extend the standard rate equation analysis to obtain expressions for the maximum peak power, maximum pulse energy, and minimum pulsewidth of a single Q-switched output pulse; the maximum power efficiency of a repetitively Q-switched laser; and the corresponding cavity output couplings. Results are obtained analytically and numerically, and a comparison of the two sets of results is made. As a first step in this process the authors derive general expressions for the peak power, pulsewidth, pulse energy, and power efficiency. The authors next differentiate these expressions in order to find the maxima or minima that optimize the parameter of interest. Differentiation is done with respect to the cavity output coupling     

准分子激光皮肤治疗仪能量稳定性研究

为了满足308 nm准分子激光皮肤治疗仪对激光输出参数,特别是激光能量稳定性的要求,首先建立了激光能量衰减模型,提出了基于激励电压补偿能量的比例积分（PI）算法,对PI算法进行了理论分析、模拟实现;其次对准分子激光器进行了实验研究,设计了高压激励电源和基于快速光电二极管的激光能量无损检测模块,实验研究了激励电压与输出能量的关系、激光器能量衰减特性以及引入PI算法后的激光器能量稳定特性;结果表明:激励电源和能量检测模块满足PI算法的调节精度和响应速度,引入PI算法后,准分子激光器输出能量在1千万个脉冲内仍能维持目标能量17.5 mJ附近,能量方差从0.2%缓慢上升至3%,满足准分子激光皮肤治疗仪的使用需求。     

Influence of spherical aberration of the active medium on theperformance of Nd:YAG lasers

In general, the temperature distribution in Nd:YAG laser rods deviates from a parabolic functional form due to the temperature dependence of thermal conductivity and the inhomogeneity of pumping light distributions. An analytical expression is derived which relates the resulting radially dependent refractive power to the shape of the pumping light distribution. To first order, the refractive power has a parabolic radial dependence and this spherical aberration considerably affects the laser's output characteristics. The performance of both stable and unstable resonators is investigated theoretically by numerically solving the Fresnel-integrals, including the amplification, the refractive power and the aberration of the rod. High output power and good beam quality cannot be achieved simultaneously when aberration is present. Experiments for both resonator types were performed with a pulsed Nd:YAG laser capable of a maximum output of 320 watts of average power     

A pulse repetition frequency scaling law for the high repetition rate neutral barium laser

The variations in the output energy per pulse and in the average power output of the neutral Ba cyclic metal vapor laser as a function of the pulse repetition rate have been analyzed. At constant input power, the output energy per pulse is found to vary inversely as the two-thirds power of the pulse repetition frequency and so the average output power varies as the pulse repetition frequency to the one-third power up to the point where the Ba metastables do not have sufficient time to relax between pulses. Since the experiments which have been analyzed were conducted with a constant value for the laser discharge capacitance, these results imply that the output energy per pulse of this laser varies as the four-thirds power of the input voltage.     

放电引发非链式DF激光器脉冲特性研究

研究了工作气体分压比、总气压、充电电压及输出镜反射率对激光单脉冲能量、脉冲宽度及峰值功率的影响。实验结果表明:对于输出能量,工作介质SF6和D2的分压比为10:1及输出镜反射率为30%时最佳,正常辉光放电状态下提高充电电压有利于增加单脉冲能量,且对于每个电压存在使能量最大的最佳气压值。激光脉冲宽度随工作气体分压比及总气压的增大不断变窄,但随充电电压和输出镜反射率的升高不断变宽。综合考虑输出能量和激光脉宽,激光峰值功率的总体变化趋势与能量一致,但二者取得最大值所对应的气体参数及输出镜参数存在差别。     

An analytical model for the determination of optimal outputreflectivity and fiber length in erbium-doped fiber lasers

An analysis relating the output power of erbium-doped fiber lasers to the output mirror reflectivity r_out is performed, and a closed-form expression valid for r_out<0.95 is obtained. It shows that the laser output power is nearly independent of the output reflectivity when 0.5<r_out<0.95. The closed-form expression is used to study the dependence of the output power with laser wavelength and confirms the large tuning range (60 nm) already reported. However, it is shown that the tuning range is greatly increased (up to more than 100 nm) if r_out is chosen near 0.9. Finally, an approximate expression for the optimal fiber length needed to achieve maximum laser output is derived     

单级静态高峰值功率灯抽运脉冲Nd∶YAG固体激光器

报道了采用对称平面平行腔结构实现单级静态输出30 kW高峰值功率灯抽运Nd∶YAG固体激光器的研究结果。从速率方程出发,推导出脉冲Nd∶YAG固体激光器的单脉冲能量表达式,模拟出输出镜最佳透过率及最大输出能量。通过实验选取激光器工作的最佳参数,研制出一台高峰值功率灯抽运脉冲Nd∶YAG激光器,理论模拟和最佳实验结果基本一致。激光器在最大输入电压为800 V,脉宽为2 ms时,输出最大单脉冲能量60 J,最大峰值功率30 kW,光束质量M2为5.9,总体电光转换效率3.3%。在最大输入电压为800 V,脉宽为1.5 ms时最大平均功率405 W。采用该激光器切割6 mm低碳钢和4 mm不锈钢,在脉宽为2 ms,频率为6 Hz,峰值功率为30 kW时,切割4 mm不锈钢速度为1 mm/s,切割6 mm低碳钢速度为1.5~2 mm/s。     

钕玻璃激光器热容方式运行的能量特性研究

钕玻璃激光器采用双灯对称紧耦合非聚焦泵浦腔,先后以热容及常规水冷方式运行10 s（重复频率10 Hz）,分别记录100个光脉冲的脉冲能量.通过对比实验分析脉冲能量变化趋势,热容方式运行的钕玻璃激光器的平均输出功率及单脉冲能量均高于常规运行方式,约为1.4倍.结合理论计算,验证了热容激光器在抽运阶段输出的全部脉冲串能量的理论值.该结果对进一步了解钕玻璃激光器热容运行方式的输出特性具有一定的参考价值.     

一种输出功率稳定及功率因数改善的激光电源

叙述了输出功率稳定、功率因数改善的激光电源的设计原理及电路构成。该电源输出功率可以不随电网电压变化而基本保持一定,从而可使激光输出能量稳定度大大提高。由于采用了功率因数改善的电路,该电源有效地抑制了谐波噪声,减少了电力设备的输入电流容量,拓宽了电源输入电压的范围。