高重复频率大能量单纵模主振荡激光器

研制了一台高重复频率电光调Q单纵模主振荡激光器。利用高速电子电路负反馈控制系统,在激光器谐振腔内引入一个随光强动态变化的损耗,建立了准连续的预激光状态,在此基础上进行电光调Q,加上谐振反射器的纵模选择作用,最终实现了稳定的单纵模输出。激光重复频率为1kHz,脉冲宽度为15ns,最高脉冲能量为2mJ,在30min时间内,单纵模几率达100%。激光器结构紧凑,系统简单可靠,已成功应用于激光振荡-放大系统的振荡器中。     

单纵模固体激光器的物理设计和实验研究

分析了单纵模固体激光振荡器的物理特性,设计了预激光调Q、高重复率工作方式的振荡器,实验上获得了100%的长时间的高功率单纵模激光输出,具有广泛的应用前途。 固体器件要工作在单纵模状态,远比气体器件困难,所遇到的物理问题和技术问题十分复杂。固体器件的工作物质荧光线宽很宽,能级寿命长,腔内存在驻波烧孔效应,又没有稳定频率输出的参考点。我们对这些主要物理问题进行了分析,设计了合理的物理参数,采用了合适的元件,得到了长时间的100%单纵模激光输出。     

高效率连续半导体抽运开环互易式全息光栅Nd:YVO_4板条激光器

报道了一种采用开环互易式激光谐振腔形成动态全息光栅,半导体巴条侧面抽运自适应Nd:YVO4板条激光器。实验研究了互易式全息光栅激光器输出激光的平均功率、光光转换效率、纵模以及其它特性,并与类似结构传统激光振荡器输出的纵模进行对比。实验确定了开环互易式激光谐振腔内存在全息光栅,对激光输出横模和纵模进行了调制。基于互易式激光谐振腔,最终获得了平均功率18.25W,光束质量M21.2,消光比大于1000:1,光光转换效率48%的高效率连续激光输出。     

模控制激光运转的光泵浦系统

用光泵浦激光系统产生有效的模控制发射要求一种特殊的谐振腔结构并兼有能均匀地泵浦激活介质的有效泵浦系统。对几种泵浦系统的条件进行了研究。研究结果是,经过改进的椭圆柱系统为最好。用脉冲YAG激光系统能够获得高重复率的基模发射。     

对准连续激光电源中斩波器的分析

在激光的某些应用中.要求高重复率的方波光泵功率,这种准连续激光电源采用斩波器最为适宜.提高斩波器的重复率,可相对提高激光的平均功率并使之更加稳定;又可减小滤波网络参数即缩小体积减轻重量;也可在激光输出的平均功率相同的情况下减小电源输出方波的电流幅值.我们在原电路的基础上采用加负电压的     

LDA抽运腔内LBO和频激光器噪声特性分析

实验采用激光二极管阵列(LDA)端面抽运Nd∶YVO4晶体,腔内产生1064 nm和1342 nm双波长振荡,通过非线性晶体LBO的I类相位匹配产生连续输出的593.5 nm和频光。在不同的实验条件下,测量并分析了噪声特性,并用法布里-珀罗干涉仪和光束轮廓仪分别测量了593.5 nm激光在低噪声与高噪声状态下的纵模结构与横模模式。结果表明:I类相位匹配的和频光噪声情况与其纵模结构密切相关,而抽运功率和谐振腔微调对和频光的纵模结构有很大影响。激光输出在多纵模结构不稳定时的噪声要高于多纵模结构稳定时的噪声。并且激光输出为高阶横模模式时,也会引起激光噪声的增大。     

基于现场可编程门阵列的脉冲单纵模激光器能量稳定控制技术

采用法布里-珀罗(F-P)标准具选模的脉冲单纵模激光器虽具有结构简单紧凑以及波长可调谐的特点,但存在输出能量对腔长变化敏感、长期稳定性差等问题。针对这些问题并根据F-P标准具产生单纵模激光的工作原理,分析了影响此类激光器输出能量稳定性的主要因素,得到了频率、谐振腔长与输出激光能量之间的关系,提出了动态反馈控制腔长的能量稳定控制方法,设计了基于现场可编程门阵列的高速数字电路能量稳定系统。利用所提控制方法对谐振腔长进行周期性调制,采用光电二极管探测纳秒脉冲激光信号的强度。腔长调制引起的纵模频率变化直接影响输出激光信号的强度,通过分析激光强度变化的信息,计算腔长失谐量,以此为依据进行实时的腔长补偿,从而形成闭环控制系统,实现单纵模激光的长期稳定输出。实验结果表明,采用所提控制系统时,纳秒脉冲单纵模激光器能量稳定性得到显著提高,连续工作3h的能量不稳定度达到1.3%。     

Er3+:Yb3+:GdAl3(BO3)4晶体1.5～1.6 μm波段激光性能

采用熔盐法获得了Yb3 和Er3 离子原子数分数分别为20%和1.1%的GdAl3(BO3)4(简称GAB)晶体.在平-凹谐振腔中,利用0.97μm波长光纤耦合准连续(CW)半导体激光端面抽运0.7 mm厚的该晶体,当输出镜透过率为1.5%时,获得斜率效率为20%,最高功率为1.75 W的1.5~1.6μm波段激光输出.输出激光波长随吸收抽运功率和输出镜透过率发生变化.当输出镜透过率为1.5%时,随着吸收抽运功率的增加,不仅起振的纵模带增加并且输出功率逐渐从1.60μm的纵模带中转移到1.55μm的纵模带中.而当吸收抽运功率为13.6 W时,随着输出镜透过率的增加,输出激光波长从1.60μm转移到1.52μm.结果表明Er3 和Yb3 双掺的GAB晶体是一种优秀的1.5~1.6μm波段激光材料.     

1973年美国激光工程与应用会议报导(二) 固体激光器部分

1.高功率高重复率固体激光器工艺每个脉冲产生1焦耳能量的固体激光器的需要正在增加。这种激光系统要求在重复率达60次/秒下运转。这样高的平均功率产生的激光热负荷要求有一种更为有效的散热方法。这种热负荷通过激光棒的光弹性性能对激光谐振腔是一个严重的干扰。这种干扰要求把谐振腔设计得使其对谐振腔参数的各     

一种激光稳频电路

一、引言 单模He-Ne激光器的激光频率由谐振腔的一个腔频率决定,式中,c——真空中的光速;n——谐振腔内介质的折射率;L——谐振腔几何长度;N——纵模序数。 N是恰好使频率v处在激光器增益带宽内的某个正整数。当N值一定时,nL的变化可使激光频率在增益带宽内连续改变,常温下这个变化范围大约为1.5千兆赫。如果nL的变化超过半波长λ/2,N值将加1或减1,激光频率还要发生突变。因此,为了获得稳定的激光频率,必须用一个自动调节系统把它锁定到某个不变的参考频率上去。     

1906 W高效准连续全固态激光器

随着高峰值功率、高占空比的准连续半导体激光(LD)技术的进步,促进高平均功率准连续全固态激光的快速发展。采用高效抽运耦合技术、高效冷却技术、大基模体积谐振腔设计、多级串接热补偿技术以及最佳输出耦合优化等,实现了准连续1064 nm激光输出,输出功率达1906 W,光-光效率为5     

稳定腔激光模式理论的再研究

为了完善和发展激光器谐振腔的模式理论,要求对稳定腔激光器模式理论进行再研究。采用一种解析方法对稳定腔激光模式的光场分布进行了求解,得出稳定腔激光模行波光场分布的一种解析表达式,并用图视的方法给出了一台平-凹谐振腔Nd:YAG激光器的几个低阶模光强分布的计算结果,以此深化了对稳定谐振腔激光模式理论的认识。     

重复频率脉冲激光纵模测量方法研究

提出了一种利用共焦球面扫描干涉仪对重复频率脉冲激光纵模结构进行测量的实验方法.该方法不仅能检测激光器是在单纵模还是多纵模下工作、计算待测激光的纵模间隔和谱线宽度,还能直接观测到各纵模的相对能量分布,测量精度高,结果直观,设备简单.实现了对1kHz以上重复频率脉冲激光纵模结构的测量,示波器上波形清晰稳定.利用该方法测量脉冲激光纵模结构在国内外文献中未见报道.     

干涉型可见光半导体激光器

日本夏普公司研制成一种在谐振腔内部设有光反射区的双重谐振结构干涉型可见光半导体激光器IRI-VSIS,在世界上首次在可见光区域实现纵模稳定，同时该所运用由各自的谐振腔所决定的两种激光相互干涉的新技术，实现了纵模随环境温度和反馈光量变化的高度稳定性。     

激光陀螺谐振腔损耗与相位差测量

将频率可调激光注入谐振腔,使之产生受迫振荡。用光电探测器接收振荡功率信号,输入计算机分析,绘出谐振腔的功率谱线图。通过测量谱线半波宽度、纵模间隔,计算出谐振腔的损耗及相位差。     

基于纵模拍频控制的激光稳频技术

介绍了一种新的双纵模激光稳频技术:基于激光频率与纵模频率间隔的对应关系,通过精密锁相控制技术将两相邻纵模的拍频频率锁定在射频频率标准上,以控制激光谐振腔腔长,实现锁定激光频率的目的.理论分析表明,激光频率稳定度与两相邻纵模拍频频率的稳定度相同;实验上以射频频率标准为参考,精密锁定了He-Ne激光两相邻纵模的拍频频率及激光频率,且对采用该技术稳频的两套He-Ne激光系统进行了比对.实验结果表明,激光频率的稳定度为5×10-10(1 s积分时间),5×10-11(100 s积分时间).     

自种子注入电光调Q单纵模激光器

为了研制出一台稳定的电光调Q单纵模激光器,采用快速电路主动控制腔内损耗,建立了准连续的预激光作为自注入种子,在此基础上进行电光调Q,再配合谐振反射器的选模作用,获得了稳定的高重频、大能量电光调Q单纵模脉冲输出,重复频率200Hz,最大单脉冲能量1．5mJ,能量抖动小于±2％;并获得了激光通过标准具的干涉图样。结果表明,长时间（大于1h）观察,激光器单纵模几率达100％。预激光技术可以获得高重频、大能量单纵模脉冲输出。     

可调谐单纵模多波长光纤激光器的研究

为了实现对台阶高度和绝对距离等物理量的高精度干涉测量,采用在一个光纤激光器中构建多个激光谐振腔的方法,构建了能同时发出多波长激光的光纤激光器。每个激光谐振腔都利用掺铒光纤作为增益介质,利用光纤光栅作为波长选择元件,改变光纤光栅的布喇格波长,即可改变对应谐振腔的激光波长。各个激光谐振腔独立但部分重叠,在重叠区域利用光纤耦合器构成复合子腔,使每个激光谐振腔都是复合激光谐振腔,从而使每个激光谐振腔都发出单纵模激光。结果表明,该光纤激光器能同时发出功率和频率都稳定的多波长激光,且每个波长都是单纵模激光;在4h内,每个波长的波长稳定性优于0.01nm。该设计对可调谐单纵模多波长光纤激光器的研究是有帮助的。     

激光二极管列阵抽运的高稳定Nd：YLF环形激光器

成功研制了一台激光二极管列阵(LDA)抽运的高稳定Nd:YLF环形激光器.用输出激光强度负反馈控制谐振腔的增益,建立了准连续的～100 μs宽预激光状态,然后在此预激光基础上调Q.由于预激光模式与谐振腔固有模式一致并且具有一定强度,调Q脉冲的建立时间和幅度都很稳定.实验结果为:输出调Q脉冲强度起伏不超过4.3%,时间抖动小于±4 ns.     

激光二极管列阵抽运的高稳定Nd∶YLF环形激光器

成功研制了一台激光二极管列阵 (LDA)抽运的高稳定Nd∶YLF环形激光器。用输出激光强度负反馈控制谐振腔的增益 ,建立了准连续的～ 10 0 μs宽预激光状态 ,然后在此预激光基础上调Q。由于预激光模式与谐振腔固有模式一致并且具有一定强度 ,调Q脉冲的建立时间和幅度都很稳定。实验结果为 :输出调Q脉冲强度起伏不超过4 3% ,时间抖动小于± 4ns。