新型钒酸盐混晶Nd:Gd0.42Y0.58VO4/Cr4+:YAG被动调Q锁模特性研究

研究了Nd：Gd0.42 Y0.58 VO4混晶的激光运转特性。采用Cr^4＋：YAG晶体作为被动可饱和吸收体，实现了Nd：Gd0.42 Y0.58 VO4混晶的调Q锁模激光运转。实验测量了不同Cr^4＋：YAG初始透过率情况下激光器的输出特性。在Cr^4＋：YAG初始透过率T0=86.3%，输出镜透过率T=10%时，调Q锁模运转阈值为2.8W，随着抽运动率的增加，调制深度逐渐加大。采用透过率T=20%的输出镜，注入抽运动率10.3W时，调Q锁模深度红为70%，相应的脉冲包络重复频率为40kHz，半高度为25ns，平均输出功率为2.58W，光-光转换效率为25%。     

键合Nd∶YAG/Cr4+∶YAG被动调Q微片激光器的优化设计

为了提高LD抽运脉冲微片激光器的输出性能和系统的集成度,采用龙格-库塔法对包含自发辐射与抽运速率的被动调Q速率方程进行了数值求解,结合被动调Q激光器输出参量的表达式对LD端面抽运的键合Nd∶YAG/Cr4+∶YAG微片激光器输出参量进行了数值仿真。结果表明,利用长度1mm/1.5mm的键合Nd∶YAG/Cr4+∶YAG晶体作为增益介质,当Cr4+∶YAG的初始透过率为75%、输出镜的透过率为30%、抽运光和腔内基模光半径均为100μm时,能够在抽运功率为4.5W的条件下实现平均功率0.7W、脉冲宽度174ps、重复频率16.1kHz的理论激光输出。该研究对被动调Q微片激光器的参量优化和应用具有理论指导意义。     

激光二极管抽运的被动调Q Nd∶GdVO_4激光器

利用激光二极管作为抽运源,分别用Cr4+∶YAG,GaAs和染料片作为饱和吸收体,研究了Nd∶GdVO4激光器的被动调Q特性。Nd∶GdVO4晶体尺寸为4mm×4mm×6mm,掺Nd浓度为1%。利用小信号透过率分别为91%和95%的Cr4+∶YAG,调Q的阈值分别为063W和057W;在抽运功率为369W时,分别得到了脉宽为64ns,80ns,脉冲能量为366μJ,341μJ,重复率为325kHz,378kHz的稳定调Q脉冲。利用580μm厚的GaAs调Q的阈值为039W,在抽运功率为369W时,得到了脉宽为78ns,脉冲能量为215μJ,重复率为366kHz的稳定调Q脉冲。利用初始透过率为70%的染料片调Q获得的脉冲最窄,但是其插入损耗大,抽运阈值高,输出也不稳定。     

氙灯抽运Nd∶GdVO4晶体的脉冲激光性能

利用闪光灯作为抽运源研究了Nd∶GdVO4晶体的脉冲激光性能。激光晶体样品尺寸为 4mm× 4mm× 6mm。当输出镜透过率T =15 % ,抽运能量为 6 .32J时 ,激光器静态输出能量为 31.7mJ。对T =7%的输出镜 ,抽运阈值为 0 .13J。用厚度为 1.5mm ,小信号透过率为 5 4 .7%的Cr4+ ∶YAG晶体片实现了激光器的被动调Q运转 ,测得动态和静态激光能量输出之比约为 1∶3。在T =15 %的输出镜透过率下 ,当抽运能量为 3.89J和 6 .32J时 ,分别得到了脉冲宽度为 4 8.0ns和 39.2ns的单脉冲输出     

LD泵浦Nd:Gd0.42Y0.58VO4/Cr4 :YAG被动调Q锁模激光器

报道了一种激光二极管（LD）泵浦Nd：Gd0.42Y0.58VO4/Cr^4＋：YAG/KTP结构的被动调Q锁模绿光激光器,采用简单、结构紧凑的平凹腔设计.在注入泵浦功率7.8 W时,调Q锁模绿光平均输出功率为200 mW,调制深度约为40%,脉冲包络重复频率200 kHz,半高宽度100 ns.     

LD抽运的Nd∶YLF /Cr4 + ∶YAG被动调Q激光器

报道了激光二极管(LD ) 抽运的Nd ∶YLF 激光器, 采用平凹腔结构, 分别用两片 Cr4 + ∶YAG可饱和吸收晶体,实现了被动调Q,输出激光波长为1053nm。采用厚度为0. 5mm小信号透过率为90%的Cr4 + ∶YAG,在泵浦功率最大为17W时,输出脉冲宽度为60. 6ns,平均功率为1. 5W,重复频率为9. 5kHz,单脉冲能量为157. 9mJ;采用厚度为0. 55mm小信号透过率为95%的Cr4 + ∶YAG,在泵浦功率最大为17W时,输出脉冲宽度为68. 6ns,平均功率为1. 35W,重复频率为14kHz,单脉冲能量为96. 4mJ。     

Cr~(4+)∶YAG被动调QNd∶YAG陶瓷激光器的研究

介绍了近几年迅速发展的一种新型激光介质———透明Nd∶YAG多晶陶瓷的发展状况,对比分析了多晶陶瓷与单晶的光谱特性、激光特性和连续实验研究情况。并对钛宝石激光器调谐至808 nm,端面抽运Nd∶YAG陶瓷被动调Q全固态激光器的脉冲运转进行了较为详细的理论分析和实验研究。采用初始透射率为90%的Cr4+∶YAG可饱和吸收晶体,被动调Q的阈值功率为119 mW,当端面抽运功率为465 mW时,获得波长为1064 nm,脉宽为16ns,重复频率为18.18 kHz,单脉冲能量为3.4μJ,平均输出功率为61 mW的稳定调Q激光输出。采用不同初始透射率的Cr4+∶YAG晶体进行了实验和对比分析。     

激光二极管抽运Nd∶YAG/Nd∶YVO_4共轴双晶体Cr∶YAG被动调Q激光器

报道了一种由激光二极管抽运的Nd∶YAG/Nd∶YVO4共轴双晶体的Cr∶YAG被动调Q激光器,利用这种方式相比于传统的Nd∶YAG/Cr∶YAG激光器提高了输出激光的偏振比,在非线性频率变换过程中得到了更高的转换效率,当抽运功率为10 W时获得了2.8 W的被动调Q 1064 nm激光输出,偏振比大于80∶1,激光重复频率为15 k Hz,脉冲宽度为7 ns,采用LBO作为非线性频率变换晶体,最终获得了223 m W的355 nm紫外激光输出。     

Cr4+∶YAG晶体作为可饱和吸收体用于主-被动锁模Nd∶YAG激光器

Cr4+∶YAG晶体已经被广泛地用作调Q Nd∶YAG激光器的可饱和吸收体.最近,随着Cr4+∶YAG晶体在1064 nm附近的激发态吸收效应的发现,这种晶体可能被用于对Nd∶YAG激光器的锁模.在本文中我们报道了利用Cr4+∶YAG晶体作为可饱和吸收体和声光调制器作为主动锁模元件,获得了稳定和完全的锁模脉冲列,锁模脉冲的宽度可以由更换不同透过率的晶体来得到.对于不同透过率的晶体,存在一个最佳的透过率,使得锁模脉冲最短.对于1.5 m长的激光腔,声光调制器工作在50 Hz,采用不同透过率的Cr4+∶YAG晶体,获得了相应的0.8 ns到2.4 ns锁模脉冲宽度曲线.当晶体的初始透过率为36.3%时,获得了0.8 ns的最短锁模脉冲.通过理论分析,同时利用分别用晶体和声光调制器得到的实验结果的比较,用Cr4+∶YAG晶体的激发态吸收不饱和导致的调Q效应和声光调制器的主动锁模效应联合作用解释了获得的锁模脉冲宽度的曲线.(OC35)     

Nd∶GdVO4 和Nd∶YAG全固态激光器输出特性的比较

文中基于Nd∶GdVO4 晶体的能级结构和速率方程理论,对激光二极管端面抽运Nd∶Gd2 VO4 固体激光器的输入输出特性参数进行了理论研究。通过数值计算得到了其振荡光的光斑与抽运光斑的匹配程度、增益介质的长度、腔内固有损耗和输出镜透过率的最佳值,并通过与激光二极管抽运Nd∶YAG固体激光器的输出特性进行比较,获得了在相同条件下Nd∶GdVO4晶体的输出特性优于Nd∶YAG晶体的高功率端面抽运的全固态激光器,其理论值与实验结果一致。     

LD抽运的Nd∶YVO_4激光器的被动调Q运转

采用Cr4+:YAG晶体作为可饱和吸收体,实现激光二极管(LD)端面抽运的Nd∶YVO4激光器的被动调Q运转。当12.8W的LD连续抽运时,获得平均功率1.28W、重复频率40kHz、脉冲时间宽度24ns、峰值功率达1.33kW的稳定脉冲序列;当LD单次脉冲抽运时,在34mJ的抽运能量下,获得能量为0.48mJ、脉宽34ns的调Q脉冲。实验上研究了抽运功率或能量、输出镜透过率对Nd:YVO4激光器输出的影响,并给出了合理的理论解释。     

在平凹腔Nd∶YAG激光器中Cr4+∶YAG被动锁模的特性研究

在平凹稳定腔中用Cr4+∶YAG作为可饱和吸收体实现了脉冲Nd∶YAG激光器的被动锁模运转,得到平均脉宽为190 ps,输出能量为22 mJ的脉冲序列.理论上分析了Cr4+∶YAG被动锁模的动力学过程以及Nd∶YAG的克尔透镜自聚焦在被动锁模中的作用.     

Nd∶GdVO4晶体生长及其LD端面泵浦调Q激光性能

通过液相合成方法提纯Nd∶GdVO4多晶料,降低生长过程中存在的原料非一致性挥发,以及使用特殊晶体生长温控技术和消除晶体"后天性光散射",Czochralski方法成功生长系列不同钕掺杂浓度的Nd∶GdVO4单晶.采用不同透过率的Cr4+∶YAG晶体对Nd∶CdVO4晶体进行激光调Q实验.实验结果显示,Cr4+∶YAG Nd∶GdVO4激光器可以得到稳定高平均功率调制激光输出.实验得到的最小脉冲宽度只有6 ns,对应峰值能量为26.4 kW.对不同浓度掺杂对晶体调制激光性能也进行了比较,发现掺钕浓度越高,激光脉冲能量和峰值功率越大.对该晶体的GaAs调Q激光输出性能也进行了介绍,4.8 W泵浦光下,最大GaAs调制激光输出为0.63 W.     

NYAB晶体Cr4+∶YAG被动调Q的激光特性研究

采用氙灯泵浦,Cr4+∶YAG被动调Q, 实现了自倍频晶体NYAB调Q激光运转,测量了Cr4+∶YAG不同小信号透过率及不同泵浦能量下绿激光单脉冲的输出能量、脉冲宽度、重复率,给出了描述NYAB晶体Cr4+∶YAG调Q工作原理的耦合波方程组,数值求解该方程组所得的理论结果与实验值相符.     

LD抽运Nd∶YxGd1-xVO4被动调Q激光器

报道了采用简单的平-凹腔设计、二极管抽运一种新型混合晶体Nd∶YxGd1-xVO4、用Cr4+∶YAG晶体作饱和吸收体被动调Q激光器.在抽运功率为8 W时,获得最大平均输出功率1.0 W,相应的峰值功率为1.9 kW,重复频率18.2 kHz,脉宽30 ns.并讨论了被动调Q参量随泵浦功率的变化规律.实验表明Nd∶YxGd1-xVO4晶体是一个有着优良激光性能的新型晶体.     

侧面抽运国产Nd∶YAG陶瓷棒的激光特性

实验研究了激光二极管阵列(LDA)侧向抽运国产Nd∶YAG陶瓷棒的准连续及被动调Q激光输出特性。该陶瓷激光器采用LDA侧面紧密环绕均匀排布的抽运结构,陶瓷棒抽运区域长度为20 mm,其总尺寸为3 mm×35 mm,掺杂原子数分数为~1%。在千赫兹准连续运转条件下,当平-平谐振腔的输出耦合镜透过率为47.3%时,获得最大平均功率23 W的1064 nm激光输出,光束发散角为4.5 mrad,斜率效率达12%。在谐振腔内插入Cr4 ∶YAG晶体作为被动调Q开关,成功地实现了陶瓷激光器千赫兹重复频率调Q激光脉冲输出,当Cr4 ∶YAG晶体初始透过率为60%时,输出激光脉冲宽度(半峰全宽)可窄至14.5 ns,调Q动静比约为40%。     

激光二极管抽运的被动调Q Nd:GdVO4激光器

利用激光二极管作为抽运源,分别用Cr4+:YAG,GaAs和染料片作为饱和吸收体,研究了Nd:GdVO4激光器的被动调Q特性.Nd:GdVO4晶体尺寸为4 mm× 4 mm× 6 mm,掺Nd浓度为1%.利用小信号透过率分别为91%和95%的Cr4+:YAG,调Q的阈值分别为0.63 W和0.57 W;在抽运功率为3.69 W时,分别得到了脉宽为64 ns,80ns,脉冲能量为3.66μJ,3.41μJ,重复率为325 kHz,378 kHz的稳定调Q脉冲.利用580 μm厚的GaAs调Q的阈值为0.39 W,在抽运功率为3.69 W时,得到了脉宽为7.8 ns,脉冲能量为2.15μJ,重复率为366 kHz的稳定调Q脉冲.利用初始透过率为70%的染料片调Q获得的脉冲最窄,但是其插入损耗大,抽运阈值高,输出也不稳定.     

输出镜透过率对Cr∶YAG被动调Q激光器的影响

对LDA端面泵浦Cr∶YAG被动调Q Nd∶YAG激光器的输出特性进行了深入细致的研究,重点分析了输出耦合镜的透过率(T=3%、8%、20%、30%、40%)对平均输出功率、脉冲宽度、重复频率、以及单脉冲能量和峰值功率的影响。研究结果表明:在特定的激光参数下,Cr∶YAG被动调Q Nd∶YAG激光器的某些输出参数由输出镜透过率决定。T=8%时可以获得最大输出功率与重复频率,而T=20%时,可以获得最窄脉冲宽度、最高峰值功率以及最大单脉冲能量。     

Cr4+∶YAG被动调Q的单向环形腔Nd∶YAG激光器研究

介绍了利用辅助镜的Nd:YAG单向环形腔,并利用Cr4+:YAG晶体作为可饱和吸收被动调Q器件.对环形腔的设计进行了分析,并对利用不同初始透过率的Cr4+:YAG晶体作为调Q器件所获得的脉冲序列进行了测量,对结果进行了初步分析.     

LD抽运的Cr4+∶YAG被动调Q Nd∶YAG激光器

研究了不同谐振腔下不同透射率的Cr4 + ∶YAG调Q的激光输出特性。采用透射率为 82 %的Cr4 + ∶YAG ,在抽运功率 1 1W时 ,激光重复频率小于 3kHz,单脉冲能量达 2 0 μJ ,可以作为微脉冲激光雷达的发射光源。分析和比较了实验结果和理论计算 ,两者吻合较好