高重频1.57 μm内腔光学参量振荡器

理论分析了被动调Q固体激光泵浦的光参量振荡器。利用激光二极管泵浦，Cr4+:YAG被动调Q Nd:YAG激光泵浦的内腔光学参量振荡器，磷酸氧钛钾(KTP)晶体作为非线性晶体，获得了高重复频率，高峰值功率的人眼安全激光输出，改变Cr4+:YAG被动调Q晶体的参数，可获得不同重频不同脉宽的调Q激光脉冲；当Cr4+:YAG晶体初始透过率为 T0=80%时，获得了平均功率大于3.8 W，重频约80 kHz的1.572 μm波长信号光输出，脉宽30 ns，脉冲峰值功率达到1.58 kW。     

内腔式KTP光学参量振荡器的实验研究

在脉冲氙灯抽运的Nd∶YAG被动调Q激光器腔内,插入非临界相位匹配KTP晶体,构成内腔式KTP光学参量振荡器,获得脉宽3 ns、单脉冲能量10 mJ、中心波长1.568μm的人眼安全激光输出。当光学参量振荡器的腔长分别为3 cm,6 cm和8 cm时,得到的信号光脉冲的时间宽度分别为6 ns,4 ns和3 ns。当氙灯电注入能量为26 J时,输出的信号光出现双脉冲。实验上比较了Nd∶YAG激光器不同的谐振腔结构和参量对信号光脉冲的影响,并从理论上加以解释。     

1.57μm内腔光学参量振荡器研究

对内腔光学参量振荡器的工作机理进行了简要分析 ,报道了一种高效、紧凑的 1.5 7μm人眼安全内腔光学参量振荡器的实验结果。它的泵浦源为水冷闪光灯泵浦KD P电光调Q (Ce ,Nd) :YAG激光器 ,采用KTPⅡ类非临界相位匹配 ,输出信号光脉冲能量最高达 87.7mJ ,脉宽约7ns ,重复频率为 10Hz ,总电光效率最高达 5 .8‰ ,器件外形尺寸为 4 10mm× 130mm× 80mm。     

内腔式被动调Q光学参量振荡器动力学特性研究

从被动调Q四能级激光器的速率方程出发,通过引入光学参量振荡(OPO)有效转换截面的概念,建立被动调Q单谐振内腔光学参量振荡器(IOPO)的理论模型。推导考虑晶体吸收、走离效应、模式匹配等参数的单谐振IOPO增益表达式以及有效转换截面表达式。利用Runge-Kutta法数值模拟IOPO的动力学特性,讨论信号光脉冲的建立过程,分析耦合输出镜的信号光反射率对抽运光和信号光间的能量转换过程以及信号光脉冲的建立时间和脉冲宽度的影响,结果表明,信号光反射率存在一个最优值为0.85。将模拟结果和实验结果进行比较,两者的吻合度较好。对理解被动调Q单谐振IOPO的工作机理及IOPO系统的优化设计提供理论依据。     

定向棱镜改善内腔式光参量振荡器输出性能

影响被动调Q内腔式光参量振荡器输出性能的主要因素包括谐振腔的失谐、被动调Q晶体本身存在的不稳定性及腔内泵浦光束的光强分布等.采用定向棱镜作为泵浦源谐振腔的全反射镜,实现了对谐振腔的加固设计、腔内增益的匀化及光束质量的改善.通过实验获得了输出能量11 mJ,能量稳定性8%,电光效率2.6‰,脉宽6.9 ns,发散角7 mrad的人眼安全激光.     

1.57 μm内腔式OPO激光输出特性的研究

利用Cr^4＋：YAG调Q的1．06μm Nd：YAG激光腔抽运内腔式KTP晶体-光学参量振荡器（KTP-OPO）系统，实现了人眼安全1．57μm信号光振荡输出。通过分析Cr^4＋：YAG被动调Q特性，在保证单脉冲输出的情况下，讨论了OPO腔长变化对系统输出激光脉冲能量、发散角和脉宽的影响。结果表明，随着OPO腔长的增加，单脉冲输出能量、光束发散角减少，而脉冲宽度增加。     

定向棱镜改善内腔式光参量振荡器输出性能的研究

影响被动调Q内腔式光参量振荡器输出性能的主要因素包括谐振腔的失谐、被动调Q晶体本身存在的不稳定性及腔内泵浦光束的光强分布等。采用定向棱镜作为泵浦源谐振腔的全反射镜，实现了对谐振腔的加固设计、腔内增益的匀化及光束质量的改善。通过实验获得了输出能量11 mJ，能量稳定性8%，电光效率2.6‰，脉宽6.9 ns，发散角7 mrad的人眼安全激光。     

KTA和KTP晶体参量激光特性研究

讨论了激光二极管阵列(LDA)侧面泵浦声光调Q Nd:YAG内腔式光学参量振荡器(OPO)的阈值特性;在相同的实验条件下,对比分析了KTA和KTP晶体参量激光输出特性.当声光重复频率为4kHz,输出镜透过率为30%,泵浦电流为14.5A时,波长为1.57μm,KTA晶体参量激光平均输出功率最大为613.4mW,脉冲宽度约2.5ns,峰值功率超过61kW.     

人眼安全的高效腔内KTP光学参量振荡器

描述了用闪光灯抽运的Q开关Nd：YAG激光器在1．064μm抽运以KTP为基础的光学参量振荡器的性能和进展。实验研究了光学共振腔构型对光学参量振荡器(OPO)性能的影响。用稳定短腔KTP光学参量振荡器得到了1．57μm、40mJ输出能量。在近2倍振荡阈值之上工作获得效率(闪光灯输入能量与光学参量振荡器信号波输出能量之比)0.55%。在5-50Hz范围内输出脉冲能量与闪光灯输入能量的关系不变。     

脉冲泵浦KTP单谐振光学参量振荡器

报道了电光调Q Nd:YAG激光器的二次谐波泵浦的KTP单谐振光学参量振荡器的实验结果.实验获得了1203～1399 nm的单谐振参量光输出,总能量转换效率最大为36%,对参量光与1064 nm激光的和频进行了初步的实验,获得了568～592 nm的可见光输出.     

Microchip optical parametric oscillators

The frequency-doubled output of a high-power passively Q-switched Nd:YAG microchip laser has been used to pump a KTP doubly resonant miniature monolithic Fabry-Perot (microchip) optical parametric oscillator (OPO). The OPO operated with 20% conversion efficiency, generating 8.4 /spl mu/J of 1.064-/spl mu/m radiation in 600-ps pulses, with excellent mode quality and pulse-to-pulse stability. This is the most compact OPO system yet demonstrated, generating the shortest pulses reported for an OPO pumped with Q-switched pulses. This technology makes it possible to obtain miniature optical system operating at any wavelength throughout the near IR, visible, and UV.     

全固态人眼安全OPO激光器

简要介绍一种结构紧凑、高效的全固态1.57μm人眼安全OPO激光器,采用准连续激光二极管(QCW)泵浦的Nd:YAG激光器作泵浦源,OPO为内腔单谐振方式,1.57μmOPO输出能量15mJ/pulse,脉宽～7ns,重复频率20Hz,电光效率2.6%。     

调Q激光器速率方程的普适表达式

本文证明了主动调 Q激光器的速率方程及其解可以作为被动调 Q激光器速率方程及其解的特例 ,并通过归一化相关参量得到了同时适合于主动和被动调 Q激光器速率方程的普适表达式     

用Cr:YAG被动调Q的Yb:YAG激光

用连续钛宝石激光器作抽运源,在室温下用Cr4+:YAG作可饱和吸收体实现了Yb:YAG晶体的被动调Q激光输出。实验中获得了在1.03μm平均功率为55mW和脉宽(FWHM)为0.35μs的被动调Q激光。Cr:YAG的初始透过率对Yb:YAG被动调Q激光的脉宽(FWHM)和重复率有一定影响。实验表明Yb:YAG晶体是一种有前景的结构紧凑、高效和全固化的被动调Q激光晶体。     

Passively Q-switched solid-state lasers with intracavity opticalparametric oscillators

A rate-equation-based model that describes the behavior of a passively Q-switched solid-state laser containing an intracavity optical parametric oscillator (OPO) is developed. In such a laser there is no output at the fundamental or pump wavelength. When the OPO signal field begins to build up, it acts as a loss for the pump and thus cavity dumps the pump resonator. The model developed explains this behavior and enables one to select OPO parameters which optimize the system's performance. Application of the model to a compact, lightweight, eye-safe, laser range finder operating at 1.54 μm is also described     

A simultaneously phase-matched tandem optical parametric oscillator

We report the theoretical analysis of a simultaneously phase-matched tandem optical parametric oscillator (STOPO) in which the principal OPO generates a signal which pumps a secondary OPO. Both OPO interactions are assumed to be phase-matched in a single crystal. The cavity has high Q for the signal produced by the principal OPO and has lower Q for the signal of the secondary OPO. The pump and the two idler frequencies are not resonated. The five waves undergoing nonlinear mixing are assumed to be nondegenerate in either frequency or polarization. We show that the useful output, consisting of the two idlers and the signal of the secondary OPO, can be produced with high efficiency over a large dynamic range in the pump intensity. We discuss the tuning with temperature and grating period of a STOPO based on periodically poled LiNbO₃ pumped at 1.064 μm. We present results based on both plane-wave modeling and modeling in three spatial dimensions     

Cr:YAG被动调Q全固态473 nm蓝光激光器

报道了LD抽运，Cr:YAG被动调Q，Nd:YAG/LBO结构的473 nm全固态蓝光激光器。在注入抽运功率为1600 mW时，得到平均功率9.1mW，脉冲宽度14.5 ns，重复频率4.19 kHz，峰值功率近150 W的被动调Q蓝光脉冲输出。     

LD抽运被动调Q Nd:YAG/LBO绿光激光器

报道了一种LD抽运Nd:YAG,LBO腔内倍频,Cr:YAG被动调Q结构的绿光激光器.在注入抽运功率为600 mW时,得到平均功率27 mW,脉冲宽度15.2 ns,重复频率16.4 kHz,峰值功率108.1 W的被动调Q脉冲绿光输出.