多向侧面泵浦DPL声光调Q效果影响因素分析

在三向侧面泵浦的二极管泵浦固体激光器(DPL)中声光Q开关结构确定的情况下，对声光Q开关在不同谐振腔以及同一谐振腔中不同位置时的调Q效果进行了一系列实验，发现脉宽最窄、峰值功率最高、调Q效率最大的位置正好在腔内振荡光的光腰附近．通过对该现象的分析，明确了振荡光对输出激光脉冲性能的影响规律，从而进一步分析DPL中泵浦光对调Q效果的影响，据此可以对声光调Q三向侧面泵浦DPL进行优化设计．     

高功率掺铥固体激光器的研究

报道一种室温下连续运转、结构紧凑、高效率、高功率L型折叠腔掺铥固体激光器.采用793 nm波长半导体二极管激光器对掺杂摩尔分数3%的Tm∶YAP晶体进行双端泵浦,当泵浦功率120 W时,获得42 W中心波长1 988 nm的连续输出激光.声光调Q运转时,在重复频率10 k Hz,泵浦功率120W时,平均输出功率达到39.4 W,脉宽247.5 ns,单脉冲能量3.94 m J,峰值功率16 k W,斜率效率为35%.     

LD泵浦AO-Cr~（4＋）：YAG双调Q激光器的脉冲特性

为了改善调Q输出激光脉冲的对称性和重复频率的稳定性,采用LD泵浦的Nd：YAG晶体作为激光工作物质,声光Q开关作为主动调Q,Cr4＋：YAG饱和吸收体作为被动调Q开关,搭建了主被动双调Q1064nm激光器,比较了声光调Q和双调Q输出脉冲波形,结果表明,在同一谐振腔内,利用两次单调Q获得了较对称的脉冲,在特定的重复频率和泵浦电流下,输出脉冲的频率保持不变.     

调Q掺Yb大模面积光子晶体光纤激光器研究

利用掺Yb大模面积双包层光子晶体光纤和声光调制器(AOM)研制了调Q光子晶体光纤激光器．在65 kHz的重复频率下,得到了最大平均功率为2．5 W,脉冲宽度(FWHM)120 ns,峰值功率320 W,单脉冲能量38．5μJ的调Q单模激光脉冲,激光中心波长为1 038．4 nm．分析介绍了实验中出现的多脉冲现象和激光脉冲重复频率的演化及其原因．     

高重频声光调Q Nd∶YLF激光器特性研究

对声光调Q LD侧面泵浦Nd∶YLF激光器的输出特性进行实验分析。在不同输出镜透过率和重复频率条件下,分析激光器的平均输出功率和脉冲宽度等输出特性的影响,通过实验对比分析,对激光器的参数进行优化,以提高激光器输出峰值功率。最终在激光输出镜透过率为15%、声光Q开关重复频率为1kHz、LD泵浦电流为19.5A时,获得激光器最大峰值功率为45.2kW,最小脉宽为81.92ns。     

声光Q开关衍射特性的空间分布

利用声光Q开关中衍射效宰最大的位置调Q可以发挥其最佳的性能．在传统点声源叠加模型的基础上，考虑了介质中的声衰减因素，通过数值计算研究了声光Q开关晶体中超声场的空间分布，得到了晶体中衍射效率的空间分布规律，从而确定了衍射效率最大的位置，并在实验中得到了一致的结果．该结果有助于提高大功率激光二极管泵浦调Q固体激光器输出脉冲的峰值功率，压缩激光脉冲脉宽．     

LD泵浦声光调QNd:YAG激光器

介绍了一种LD侧面泵浦声光调QNd:YAG激光器,详细论述了总体方案设计以及实验测试结果。激光器可以在1～30kHz的重复频率下工作,最大输出功率12W,且具有很高的稳定性和可靠性。     

大功率衍射极限准连续1.34μm激光器研究

采用两台大功率光纤输出半导体激光器端面泵浦两块Nd∶ GdVO4晶体,以声光Q开关作为腔内调制元件,用对称结构双晶体串接平行平面谐振腔.在注入泵浦功率为66 W,重复频率为100 kHz时,获得10 W的大功率准连续1.34 μm激光输出,斜率效率为18.3%,脉冲宽度为96 ns,激光输出光束发散角约为衍射极限的2倍.     

W级中红外宽调谐光学参量振荡器的研究

报道了一个低阈值、宽调谐、中红外单谐振掺MgO的周期性极化LiNbO3(PPMgLN)晶体光学参量振荡器(OPO)。利用声光调Q的Nd:YVO4激光器作为泵浦源,采用外腔结构,在室温下实现了PPMgLN晶体的准相位匹配(QPM)OPO。OPO阈值仅为0.4 W(重复频率40 kHz,单脉冲能量10μJ,脉宽160 ns);在泵浦光为6.6W(重复频率40 kHz,脉冲能量165μJ,脉宽65 ns)、PPMgLN周期为30μm时,获得了1.13 W的3.61μm中红外脉冲激光输出,光-光转化效率达到17.1%,同时获得了880 mW的1.51μm信号光输出,并且通过改变晶体的周期,实现了闲频光3.13～4.19μm中红外宽带可调谐激光输出。重点讨论了闲频光的功率、调谐和脉冲特性以及功率稳定性问题。     

LD端面泵浦Nd:YVO_4高重频紫外激光器

为获得高重频、高增益的355nm紫外激光输出,利用Nd:YVO_4激光晶体、端面泵浦LD和声光Q开关,设计了腔内三倍频V型谐振腔结构,在不同Q开关重复频率下,测试分析了激光功率和脉冲宽度的变化。对激光器参数进行了优化,当LD泵浦电流为9.4A时,355nm紫外激光最高输出平均功率达到了5.38W,脉冲宽度最窄为17.5ns,激光重复频率为30kHz。     

高效率侧面泵浦国产Nd:YAG陶瓷激光器

研究了808nm侧面泵浦国产Nd:YAG陶瓷棒的激光输出特性和热透镜效应,并与相同尺寸、相同掺杂浓度的Nd:YAG晶体进行了对比。当泵浦功率为60W时,陶瓷获得了21.6W的1064nm连续激光输出,光-光转换效率为36%,斜效率达到46.9%,在相同的泵浦条件下,Nd:YAG晶体的输出功率为23.9W,光-光转换效率为39.8%,斜效率为50.3%。实验结果表明,Nd:YAG陶瓷的性能已经接近于Nd:YAG晶体。     

准连续半导体激光器的传导冷却封装优化

为了提高准连续输出功率为×102W量级的半导体激光器的输出功率和可靠性,采用双面散热方式提高传导冷却封装的散热能力。结果表明,采用改进的封装方式后,激光器的最高输出功率由91.6 W提高到98.4W,阈值电流由15.6 A减小到15.1 A,斜率效率由1.09 W/A提高到1.16 W/A,插头效率略有增加。激光器在100 A工作电流时,有源区的温度和激光器的热阻都有所减小,说明改进的封装方式具有更好的散热性能。     

885nmLD泵浦Nd：CNGG腔内倍频665nm激光器研究

论述了885nmLD端面泵浦Nd：CNGG/Cr4＋：YAG键合晶体、采用被动调Q方式,产生1329nm激光,其对应的能级跃迁为4F3-4I13/2。当泵浦功率为19W时,获得了4.9W的1329nm激光输出,斜效率为36.2%。然后通过非线性晶体LBO进行腔内倍频,得到了822mW的665nm红光输出,光-光转换率为4.7%。     

Nd∶GdVO_4晶体激光性能实现及转化效率优化

为实现Nd∶GdVO4晶体1 342nm波段激光功能,并提高激光转化效率,设计了简易平凹谐振腔,通过适当减小激光介质中泵浦光平均光斑半径,优化激光介质中振荡激光光斑和泵浦光斑之间的模式交叠比率以提高激光转化效率,实验结果表明:最大激光输出功率为6.8W,光-光转化效率达34%.     

纳秒脉冲泵浦光子晶体光纤产生超连续谱

采用纳秒激光器作为泵浦源,在光子晶体光纤中实现宽带超连续谱输出,并研究泵浦脉冲重复频率对超连续谱产生的影响.在重复频率150 kHz、峰值功率256 W时,利用25 m长光子晶体光纤实现输出功率为0.76 W、光谱范围超过1 200 nm的超连续谱输出.利用该激光器的重复频率可调性,选取重复频率50 kHz和100 kHz的泵浦脉冲,对平均功率相同、重复频率不同的3组泵浦条件所形成超连续谱进行对比,发现在平均功率相同时,重复频率越低的泵浦脉冲获得的超连续谱宽度越宽.     

单LD双端泵浦Tm:YLF激光器研究

高功率2μm Tm:YLF激光器在环境监测、医疗卫生等民生领域有着重要应用。对单LD双端泵浦Tm:YLF激光器开展了研究。分别对晶体的掺杂浓度和长度对激光输出特性的影响进行分析,优化选取Tm:YLF激光晶体参数,Tm:YLF晶体掺杂原子分子数为3%,尺寸为3mm×3mm×14mm。当输出镜透过率T=10%时,实现15.4W的激光输出,相应的斜率效率和转化效率分别为32.4%和28.57%。激光中心波长为1908.65nm,线宽为0.22nm。在输出功率15W时,沿x、y方向的光束质量分别为M_x~2=1.31、M_y~2=1.36,近似基模输出。     

1.3μm GaAsSb/GaAs单量子阱垂直腔面发射激光器的仿真研究

设计了用于提高1.3μm GaAsSb/GaAs单量子阱激光器光反馈的分布布拉格反射镜。基于PICS3D软件建立了单量子阱垂直腔面发射激光器仿真模型,并对有源区量子阱的材料组分和阱宽进行了优化分析。结果表明,量子阱组分为GaAs0.64Sb0.36/GaAs、阱宽为7nm时,器件的阈值电流为0.8m A,斜率效率为0.017W/A。当输入电流为8m A时,输出功率达到0.12m W。     

钛粉SLM成型特性的研究

实验研究Ti粉在选择性激光熔化(SLM)工艺成型过程中的成形特性.通过单道实验确定最佳激光功率、扫描速度,单层实验确定扫描间距、扫描策略,最后通过块体成形实验确定铺粉层厚.实验得到的最佳工艺参数范围为,激光功率:80~100 W;扫描速度:20~60mm/s;扫描方式:跳转变向;扫描间距:0.09~0.12mm;铺粉层厚:0.05~0.1mm.     

光子晶体光纤拉曼激光器研究

利用100m非线性光子晶体光纤，以光纤光栅对作为谐振腔，研制成功了低阈值光子晶体光纤拉曼激光器．该光子晶体光纤拉曼激光器的闽值为2W，在抽运功率6．2W时，得到最大功率为1．8W．波长为1115．9nm的连续拉曼激光输出，拉曼半峰全宽为1．39nm，对应光-光转化效率29％，斜率效率41％．且在低功率连续光泵浦下观察到5级拉曼荧光．     

Tandem pumping architecture enabled high power random fiberlaser with near-diffraction-limited beam quality

In this contribution, we present the tandem pumping avenue leveraged performance scaling of random fiber laser to record 3 kW level with inherent temporal stability and near-diffraction-limited beam quality. The high power system employs a four-stage master oscillator power amplifier chain. The master oscillator is a half-opened cavity structured random distributed feedback fiber laser centered at 1080 nm and pumped by incoherent amplified spontaneous emission source. Narrowband random laser seed is selected by employing a spectral filtering module with a maximum output power of 1.08 W, full width at half maximum linewidth of 0.47 nm and spectral optical-signal-to-noise ratio of about 42 dB. As to the main amplification stage, for given 104 W pre-amplified random laser seed and 3.61 kW pump laser, an ultimate output power of 3.03 kW can be obtained,corresponding to an optical-to-optical conversion efficiency of 81.05%. Nearly single-transverse-mode amplified random laser can be achieved even at full power level for inherent high thermal modal instability threshold enabled by tandem pumping and inducing bending loss for high-order transverse-mode. Further performance scaling of this high power random laser system, such as power boosting, operation wavelength tuning and linewidth alteration, is the next goal.