温控高纯KTP内腔倍频Nd∶YAG激光器

将高纯KTP晶体置于一温控炉内 ,利用温度调谐 ,在一声光调Q ,直腔式Nd∶YAG激光器中获得了高功率、高效率倍频绿光输出。最高倍频绿光输出功率超过 38W ,倍频光输出功率的转换效率大于 0 91% ,不稳定度为± 2 3 %。高纯KTP与一般KTP相比 ,倍频效率提高了 18 8%。     

全固态高输出功率单频Nd:YVO4/KTP激光器

利用光纤耦合输出的半导体激光器(LD)端面抽运Nd∶YVO4晶体,激光谐振腔采用四镜环形腔结构,通过KTP晶体内腔倍频,获得了高功率全固态连续单频绿光激光输出。根据临界相位匹配下椭圆高斯光束的倍频理论,通过旋转Nd∶YVO4晶体的方向选取合适的基频光偏振方向,使KTP晶体的走离角所在平面与谐振腔弧矢面平行,可提高内腔倍频转换效率。当抽运功率为20 W时,激光器最大单频绿光输出功率达4.8 W。作为对比,控制基频光偏振方向使KTP晶体的走离角所在平面与谐振腔子午面平行时,激光器最大单频绿光输出功率为4.1 W。对比两种情形下的实验结果,激光器的光-光转换效率从21.8%提高到25.5%。     

LD泵浦Nd:YVO4水热法KTP腔内倍频绿光的研究

首次报道了分别使用水热法的KTP对Nd:YVO4晶体倍频绿光的对比研究.通过分析和计算水热法KTP倍频效率与温度的关系可知,在实验中,当抽运功率为6.11 W时,水热法KTP倍频的Nd:YVO4激光器输出绿光功率为0.927 W,光-光转换效率为15.2%,并分析了转换效率不同以及偏低的原因.从实验结果中,得到水热法KTP晶体的一些性能,为以后的研究提供一些参考.     

高效高功率侧面抽运腔内倍频连续绿光激光器

激光二极管(LD)侧面抽运的内腔倍频激光器技术是实现高功率、高稳定且低成本连续绿光激光器的有效方法。为满足激光彩色显示、激光加工、数据存储、医疗卫生和科研等领域对连续绿光激光器的需求,研制了一台高效、高功率侧面抽运腔内倍频Nd∶YAG/KTP连续绿光激光器。采用优化的平-凹-平三镜折叠腔结构,Ⅱ类相位匹配KTP晶体内腔倍频,当808 nm激光二极管抽运功率约为180 W时,得到最高18.7 W的连续绿光激光输出,对应的光-光转换效率为10.4%。在输出功率15.4 W时测量激光功率稳定性,其功率不稳定度小于0.5%。输出光束平滑,远场为类高斯分布,用刀口法测量了激光器不同输出功率时的光束质量,光束传输因子M2小于7。     

水热法KTP倍频转换效率性能的研究

首次报道了水热法KTP倍频转换效率性能的研究,通过研究水热法KTP的电子显微镜照片,分析了水热法KTP内部的缺陷;通过理论和实验,研究了水热法KTP晶体的倍频转换效率,两者的高转换效率时的温度相同;通过选择合适的控制温度,在抽运功率为6.11W时,绿光输出为0.7W,继续加大抽运功率,输出绿光的增加幅度都在加大,此时的光-光转化效率是11.5%.     

双磷酸氧钛钾晶体倍频特性的实验研究

为了研究双块磷酸氧钛钾(KTiOPO4,KTP)晶体串接倍频对于提高绿光倍频激光器的转换效率的作用,采用长度分别为6mm,8mm和15mm的3块KTP晶体两两串接组合进行了实验验证,绘制了单块晶体倍频和双块晶体串接倍频时的转换效率曲线,并对其进行了比较分析。结果表明,基频光功率密度从520MW/cm2到750MW/cm2时,双块KTP晶体正交串接倍频不仅比双块KTP晶体平行串接倍频的转换效率高近10%,而且比长度是两块晶体之和的单块长KTP晶体的倍频转换效率高近30%。这一实验结果对于提高绿光倍频激光器的转换效率有一定的意义。     

Nd:GdYVO4与Nd:YVO4的激光特性比较

在相同的实验条件下,分别采用平平直腔和V型折叠腔对比了Nd:GdYVO4和Nd:YVO4两种晶体的基频和腔内倍频特性.采用平平直腔在抽运功率为10.64 W时分别获得了5.35 W、6.29 W的1.06 μm基频输出,光-光转换效率达50.3%、59.1%,斜效率达58.1%、68.8%;采用V型折叠腔KTP腔内倍频,在抽运功率为6.71 W时分别获得了1.73 W和2.34 W的稳定倍频绿光输出,光-光转换效率达25.8%、34.9%.比较得出,Nd:GdYVO4-KTP绿光激光器的平均输出功率及稳定性均低于Nd:YVO4-KTP绿光激光器.     

KTP腔内倍频已实现33W绿光的稳定高平均功率输出

用本所熔盐法生长的KTP晶体作为腔内倍频材料,已从Nd:YAG激光器获得6.5W完全连续的绿光输出.在使用25kHz.声光Q开关的情况下,绿光的平均输出功率达到33W.此外,本实验对KTP倍频器的均匀性和稳定性也做了检验.     

高纯KTP和掺杂KTP的倍频性能

本文对山东大学晶体所生长的高纯KTP和掺杂As.Rb元素的KTP晶体的倍频性能进行了测试比较,其倍频性能都比一般KTP要好.最大倍频转损效率可达70%,并对其原因进行分析.实验所用晶体长度约6mm.对高纯KTP,测其透过率曲线表明在0.53μ处透过特性明显比一般KTP要好,即吸收系数小.测量最佳匹配方向为θ=90°,φ=22.5°,比一般KTP最佳匹配角φ=23.5°小,有效非线性系数稍有增加,所以转换效率高于一般KTP,且由于吸收小,抗光损伤阈值提高. 晶体掺杂As,Rb元素后,As,Rb原子分别取代了KTP中的K,P原子.晶胞体积     

LD抽运Nd:YAG/KTP腔内倍频16W连续波绿光激光器

为了得到一台大功率连续波绿光激光器,采用9个20W的高功率半导体激光器侧面抽运Nd:YAG棒,倍频晶体选用Ⅱ类相位匹配的KTP晶体,设计了三镜折叠腔结构,使得放置倍频晶体位置处基频光的光腰稍大,从而尽量避免KTP晶体的"灰线效应",通过调节角度的办法来补偿倍频晶体热效应导致的相位失配,得到在抽运电流为19.5A时,连续波绿光输出可达16W,倍频转换效率为40%的结果。实验结果表明,Nd:YAG/KTP是产生大功率连续绿光的较佳组合。     

LD抽运的高性能微型绿光激光器

研制成高性能微型全固态绿光激光器。用独特的整体控温技术提高器件效率 ,全部元件固化为一个整体以提高激光输出功率和光束指向稳定性 ,用 1W的LD纵向抽运Nd∶YVO4 /KTP激光器 ,获得 195mW的TEM0 0 模 0 53μm连续激光输出。输出功率不稳定度≤± 2 % ,光束方向稳定性优于 0 0 1mrad/hr和 0 0 3mrad/ 2 4hrs。该器件体积小 ,效率高 ,使用方便。     

激光二极管泵浦Nd：YVO4折叠腔倍频激光器

报道用激光二极管泵浦的Ｎｄ：ＹＶＯ４－ＫＴＰ折叠腔内倍频激光器，实现了５３２ｎｍ的激光输出，功率１３０ｍＷ，光－光转换效率１１％，激光阈值〈９０ｍＷ。研究了倍频光的输出特性讨论了腔内基波光对倍频光的影响因素。     

85W高稳定全固态绿光激光器的研究

研究了平均功率达 85W高功率高稳定性全固态绿光激光器 ,从理论上分析了全固态内腔倍频晶体热效应相位失配对输出功率的影响 ;数值模拟了倍频晶体内部的热量分布 ,计算了倍频晶体相位匹配角随温度变化的失配量。在实验中 ,采用 80个 2 0W的高功率半导体激光器侧面抽运单Nd∶YAG棒 ,采用双声光Q开关、高效平凹谐振腔结构 ,对大尺寸KTP晶体进行角度偏离法补偿相位失配并配合强冷却等技术 ,实现高功率内腔倍频激光器的稳定运转 ;在抽运电流为 17 3A时 ,实现了重复频率为 2 0 4kHz,脉冲宽度 2 30ns,输出功率为 85W的高功率、高重复频率绿光 ( 5 32nm)输出 ,不稳定性为± 1 0 3% ,光 光转换效率为 9 7%。     

Q-switching and frequency doubling of solid-state lasers by asingle intracavity KTP crystal

The electrooptic characteristics of the KTP crystal are analyzed in detail and Q-switched operation of a diode-laser-pumped microchip Nd:YVO₄ laser is reported using an intracavity KTP crystal. The KTP was used also as a frequency-doubling crystal in type II phase matching for generating pulsed green beams. Low loss and high efficiency characteristics were realized by eliminating two components, i.e., a Q-switching or a frequency-doubling crystal and a polarizer, in comparison with the conventional frequency-doubling configuration. Up to 15.4 W peak output and 18-ns width green power was obtained with 760-mW pumping power on the Nd:YV₄ microchip, which corresponded to 616 times enhancement of the CW output power     

二极管激光泵浦的微型绿光调QNd:YVO4激光器

介绍了一种高效率腔内倍频及调QNd:YVO4激光器。激光器的Q开关工作是通过一块腔内KTP晶体实现的,该晶体同时用作倍频晶体,实现类相位匹配。连续工作情况下,在泵浦功率800mW时,得到115mW的绿光输出,光-光转换效率为14.4%。调Q工作时,获得脉宽为5.45ns,峰值功率为74W的脉冲绿光,工作频率为100Hz。     

Diode-pumped Q-switched Extra-cavity Frequency-doubled Nd：YVO4/KTP Green Laser

A diode-pumped acousto-optical（A-O） Q-switched extra-cavity frequency-doubled Nd：YVO4/KTP （KTiOPO4） green laser formed with a simple plane-plane cavity has been demonstrated. With the incident pump power of 12.7W, A-O Q-switched average output power at 1064nm was 3.81W with a duration of 25 ns at a repetition rate of 20 kHz, extra-cavity frequency doubling with KTP as the nonlinear crystal yielded the maximum output power of 1. 92 W at 532 nm, the corresponding optical conversion efficiency from 1064nm to 532nm light is 50.4%. The continuous-wave（CW） laser properties of diodepumped Nd：YVO4 crystal operating at 1064nm have been studied. With the incident pump power of 25 W, the maximum CW output power of 13.81 W was obtained with the corresponding optical conversion efficiency of 55.24%.     

Diode-pumped Q-switched Extra-cavity Frequency-doubled Nd: YVO4/KTP Green Laser

A diode-pumped acousto-optical(A-O) Q-switched extra-cavity frequency-doubled Nd: YVO4/KTP (KTiOPO4) green laser formed with a simple plane-plane cavity has been demonstrated. With the incident pump power of 12. 7 W, A-O Q-switched average output power at 1 064 nm was 3.81 W with a duration of 25 ns at a repetition rate of 20 kHz, extra-cavity frequency doubling with KTP as the nonlinear crystal yielded the maximum output power of 1. 92 W at 532 nm, the corresponding optical conversion efficiency from 1 064 nm to 532 nm light is 50.4%. The continuous-wave(CW) laser properties of diodepumped Nd: YVO4 crystal operating at 1 064 nm have been studied. With the incident pump power of 25 W,the maximum CW output power of 13.81 W was obtained with the corresponding optical conversion efficiency of 55.24%.