准连续660nm Nd:YAG内腔倍频激光器的研究

研制了一台Nd:YAG内腔倍频输出660nm红光激光器。分析了腔长地激光功率的影响，采用新型径向调整式光学镜片调整架，平－平腔结构，腔长390nm，双灯泵浦，KTP晶体内腔倍频，并设置声光Q开关，获得660nm红光输出2W。     

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.     

KTP电光开关静态双折射补偿研究

比较了三种常用电光晶体(L iNbO3 晶体、KD3P晶体和KTP晶体)的Q开关特性,肯定了KTP晶体作为优异电光Q开关的极大潜力,同时也分析了温度变化对KTP电光Q开关透过率的影响,得出只有采用相同的两块KTP正交放置的Q开关,才能根本上补偿静态双折 射,保证关门稳定性,提高激光系统的可靠性。     

高重频人眼安全光参变振荡器实验研究

介绍了连续激光二极管抽运声光Q开关Nd:YAG激光器抽运的高重复频率1.57μm人眼安全光参变振荡器实验研究结果.采用连续激光二极管三侧面抽运Nd:YAG模块和QSGSU-6型小型声光Q开关,1.57μm光参变振荡谐振腔置于1.06μm Nd:YAG激光谐振腔内,非线性晶体为X切割的KTP晶体,利用Ⅱ类非临界相位匹配光参变振荡输出1.57μm波长激光.在重频1kHz~5 kHz时进行了初步实验,在重频3kHz时,获得1.57μm高重复频率激光最大输出功率480mW,最大峰值功率58.8kW,脉宽2.72ns,电光效率达2.6‰.试验结果表明,连续激光二极管抽运声光Q开关内腔光参变振荡器是获得高频人眼安全激光的一种有效途径.     

用增益孔径改善被动调Q短腔激光器近场的实验

采用实验研究的方法, 对利用增益孔径改善小型激光二极管(LD)端面抽运被动调Q短腔激光器近场的方法进行了验证, 并研制了一台具有高稳定性、准高斯分布近场和光滑时间波形输出的小型非一体式LD端面抽运激光器。该激光器是实现小型化激光测距仪的关键单元, 采用新颖的二极管抽运的增益开关被动调Q短腔键合YAG设计, 由增益孔阑实现选模, 保证光束质量; 由短腔和Cr4+：YAG调Q保证单纵模运转和短脉宽输出; 由增益开关保证小的调Q抖动。激光器输出的近场质量证明了利用增益孔径可对此类激光器的近场进行有效的主动控制。     

用布氏片实现有效连续和脉冲单频绿光输出

通过对布氏片实现选频的理论分析,采用腔内插入双布氏片和布氏片与Q开关相结合的方法,分别实现了较大功率单频绿光的连续和脉冲稳定输出。在注入抽运功率为1.3W时,连续单频输出平均功率达到124mW,脉冲单频输出峰值功率达到108W。     

8.1W全固态准连续红光Nd∶YAG激光器

报道了利用Ⅱ类临界相位匹配的KTP晶体(相位匹配角选为θ=599°,=0°)对Nd∶YAG在13μm附近的振荡进行腔内倍频,产生高功率准连续红光激光的实验结果。激光器使用了一个连续运转的高功率激光二极管(LD)侧面抽运组件(组件内由30个20W的二极管阵列呈三角形阵列分布抽运一根Nd∶YAG圆棒),使用声光调Q技术实现高重复频率输出,并选用了平凹直腔的腔体结构。对该激光器的基频(13μm波长)调Q和倍频红光的功率输出特性及光谱特性进行了研究。在LD抽运功率453W时产生了最大输出功率81W的准连续红光激光,测量了此时的M2值并给出了光强分布图。     

掺钕单模光纤激光器的调Q实验研究

采用连续运转Ar+激光器5145 Å输出波长光作为泵浦源,采取端泵浦的平凹光学谐振腔结构,用光学斩波器作为Q开关,建立了掺钕单模光纤激光器的调Q实验装置,对这种激光器的调Q特性进行了实验研究和讨论。     

LD侧泵全固态Nd∶YAG/KTP高功率连续绿光激光器

报道了LD侧泵全固态Nd∶ YAG/KTP高功率连续绿光激光器.泵浦组件为中科院半导体所生产的808 nm半导体激光器(LD)组件,由9个20 W的激光二极管组成(呈三角形等间距分布),最大泵浦功率为180 W.在平凹直腔的腔型结构下,当LD连续抽运3 mm×65 mm Nd∶ YAG激光棒时,分别选用不同长度的KTP倍频晶体,实现了II类临界相位匹配腔内倍频,最终在泵浦电流22.5 A时,获得了最大功率为21.3 W的连续、稳定532 nm激光输出,输出不稳定度优于2%,光-光(1064～532 nm)转换效率为42.6%.     

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。     

LD抽运免调试谐振腔被动调Q的固体激光器

将免调试谐振腔应用于二极管抽运固体激光器 ,采用Cr4 + ∶YAG晶体被动调Q ,准连续二极管侧向非均匀抽运Nd∶YAG激光棒 ,传导冷却 ,KTP腔外倍频 ,具有结构紧凑、抗失调能力强的特点。获得了远场近似平顶高斯分布的激光输出 ,输出波长 0 5 3μm ,能量 5 2 2mJ pulse ,稳定性 0 5 % ,电 光转换效率 3 4 % ,脉宽～ 6ns,重复频率 10～ 4 0Hz,发散角 2 8mrad。     

Intrinsic limits of the efficiency of erbium 3-/spl mu/m lasers

Mathematical modeling, based on rate equations, is used to estimate the theoretical limit of the emission efficiency of 3-/spl mu/m Er:YAG laser (laser transition /sup 4/I/sub 11/2//spl rarr//sup 4/I/sub 13/2/) in both continuous wave (CW) and free-generation regimes. This model exclusively uses spectroscopic data and includes upconversion from both initial and terminal laser levels as well as the cross relaxation from the "pump level" /sup 4/S/sub 3/2/. The recirculation of the excitation on the metastable levels of the Er/sup 3+/ ion - produced by the energy-transfer processes, very active at high erbium concentrations - leads to supraunitary quantum efficiency and high emission efficiency in the CW regime. In the Q-switch regime, in contrast with CW (or free generation) regime, the energy-transfer processes are "frozen" during the giant pulse generation, the access to the stored energy is limited and the laser efficiency is rather low. In this paper, we find simple analytic expressions for the emission efficiency in CW, free-generation, and Q-switch regimes. The same figures of merit are used for all these regimes. The predictions of our model are then compared with available experimental results. Some suggestions to improve the overall efficiency of the 3-/spl mu/m erbium lasers, working in the Q-switch regime, are given.     

加固型人眼安全OPO激光器的设计

考虑到军用激光器对可靠性的特殊要求,设计了一种加固型的内腔式人眼安全OPO激光器。采用双定向棱镜折叠谐振腔、Cr4+:YAG被动调Q晶体、Ce-Nd:YAG激光棒、非临界相位匹配KTP光参量振荡晶体,获得5.3mJ/pulse1.57μmOPO激光输出,脉冲宽度约为6ns,发散角约为5mrad,重复频率为3Hz,连续工作时间为1min,且输出能量和光轴指向稳定的结果。该激光器具有结构紧凑、可靠性高的特点。     

1465 nm与732.5 nm双波长光纤激光器的研究

为物联网用的光纤传感器的测试提供光源,介绍了一种准连续输出 1465 nm与732.5 nm 双波长光纤激光器,对于掺镨的激光光纤,研究分析了波长1465 nm光子能级的辐射跃迁,研究了使1040 nm激光衰减,而使1465 nm激光增益输出的关键技术,实验研究了输出镜的镀膜数据与激光谐振腔的形式,实验输出1465 nm激光33 W,基频为1465 nm激光,设置外腔倍频KTP,通过声光Q调制器调制,实验获得准连续输出732.5 nm激光2 W,取得了1465 nm与732.5 nm双波长输出。     

改性KTP晶体、三镜折叠腔内倍频研究

本文利用改性ＫＴＰ晶体,进行了纯连续激光倍频实验。根据光束传输矩阵,用计算机数值法计算了三镜折叠腔不同谐振腔参数所对应的稳定区,对Ｎｄ：ＹＡＧ／ＫＴＰ进行腔内倍频,实验获得了３－５Ｗ 纯连续绿色激光输出。其实验结果与理论计算值基本相符。     

纳米Si／SiNx薄膜的制备及对Nd∶YAG激光器的被动调Q

为了研究纳米硅镶嵌氮化硅薄膜材料的被动调Q特性,采用射频磁控反应溅射法结合热退火处理在单晶硅衬底上制备该薄膜,用该样品作为可饱和吸收体,在凹－平腔中实现了氙灯抽运Nd∶YAG激光器的被动调Q运转,在抽运重复频率1Hz情况下获得脉宽最小可达19ns的调Q单脉冲输出。并且研究了该薄膜结构特性、激光器参数,如抽运电压、腔长对调Q脉冲输出性能产生的影响。在此基础上,对实验现象产生的原因做了分析讨论。结果表明,纳米硅镶嵌氮化硅薄膜有一定的调Q效果,具有潜在的研究及应用价值。     

拉曼-纳斯衍射声光Q开关的实验研究

实验研究了拉曼-纳斯(R-N)衍射的声光相瓦作用长度与声波光波参数之间的关系,确定了最佳声光相互作用长度.在此基础上,分别设计以水和TeO2晶体为声光介质的R-N衍射Q开关器件,测量了器件的衍射效率、衍射角和插入损耗等参数.应用TeO2晶体开关器件调制长脉冲Nd:YAG/KTP激光器,当重复频率为10 kHz时得到了脉...     

被动调Q激光器的时间延迟特性研究

本文研究了用Cr^4＋：YAG晶体作为可饱和吸收体的被动凋Q Nd：YAG激光器输出脉冲的时间延迟特性,结论是在很多军用领域它可以代替主动调Q脉冲Nd：YAG激光器。     

Parameter ranges for CW passive mode locking

CW passive mode locking of a homogeneously broadened laser is considered. In the coordinate plane, whose abscissa is proportional to the small-signal saturable absorber loading, and whose ordinate is proportional to the small-signal gain, the following regimes are laid out: 1) steady-state single-pulse mode-locking solutions; 2) stability against relaxation oscillations; 3) self-starting of mode locking. The assumption is made that CW mode locking can be obtained only for a choice of parameters for which all three regimes overlap. We require further that the overlap regime be reached by a monotonic increase of small-signal gain (pumping), without passing outside regime 2). Under these conditions one may state requirements on the system parameters for the obtainment of single-pulse mode locking by a saturable absorber. The analysis explains why it has been impossible to mode lock passively the CW Nd:YAG laser, but passive mode locking of the CW dye-laser system is possible.     

KTP晶体热效应与光束质量改善研究

讨论了腔内倍频KIP晶体的热透镜效应,计算了平平谐振腔中KTP晶体在最大泵浦功率为180W时的热焦距为853mm;并在此基础上优化了腔型,改善了光束质量。实验中采用了9个20w的高功率半导体激光器侧面抽运的单Nd：YAG棒、单声光Q开关、高效小曲率凸凸腔内倍频谐振腔结构,对KTP晶体和Q开关采取适当的冷却方式,最终实现了光束质量因子M2达3．16。功率稳定性RMS值为0．781％,平均功率为16W的高功率高光束质量的激光器稳定性运转。