激光二极管抽运的克尔透镜锁模Yb∶YAG激光器

为了实现激光二极管抽运的Yb∶YAG晶体克尔透镜锁模运转,采用波长在930nm的激光二极管单向抽运Yb∶YAG晶体,利用五镜谐振腔,在腔内没有插入硬光阑的情况下,实现了Yb∶YAG晶体的稳定克尔透镜锁模运转,得到输出功率为20mW的稳定锁模脉冲,其中心波长在1038nm,重复频率为94MHz,谱线半宽度大于9nm,理论上可以支持124fs的锁模脉冲。     

激光二极管抽运Yb:LSO自锁模激光器

利用激光二极管抽运掺镱石丰酸镥(Yb:Lu2SiO5,Yb:LSO)晶体,在腔内不加任何主被动调制器、且腔内未插入硬光阑的情况下,实现了激光器的克尔透镜自锁模运转.采用4镜Z形折叠腔,在抽运功率为15.8 W时,得到平均功率达2.05 W的克尔透镜自锁模稳定脉冲输出,相应的斜率效率为16.5%.     

半导体激光器抽运新型Yb:GYSO混晶实现连续锁模激光输出

掺杂Yb^2＋离子的激光材料具有能级结构简单、抽运波长与振荡波长相近、量子效率高等优点，十分适合作为半导体激光器（LD）直接抽运的高功率激光光源。近年来，随着高性能InGaAs激光二极管的发展和成本的降低，掺Yb抖激光介质的研究受到人们的极大关注，并已研制出了许多新型激光晶体，如Yb：YAG，Yb：KYW，Yb：KGW，Yb：YAB，Yb：GGG和Yb：CaF2等。但是这些晶体还有很多不足之处，譬如生长比较困难、发射谱带相对窄和晶伙执导忡能相对姜等．     

激光二极管抽运的高光束质量的Yb:YAG薄片激光器

演示了激光二极管(LD)端面抽运Yb:YAG薄片固体激光器,抽运源是美国相干公司(COHERENT)光纤耦合输出半导体激光器,光纤输出芯径为800μm,在940 nm处最大输出功率为13.56W,由于光纤输出芯径较大,不利于抽运光和振荡光的模式匹配,为了得到较小的抽运光斑,采用了焦距比为30:12的耦合透镜组压缩入射到晶体端面的抽运光光腰半径,晶体为原子掺杂浓度8 at.-%,几何尺寸为φ7mm×1.6 mm国产Yb:YAG晶体,整个实验装置采用温差电致冷(TEC)和循环水冷却方式,实验中得到了3.06 W的连续激光输出,激光器的斜率效率为33.1%,测得M2因子在x和y方向分别为1.54和1.73,具有良好的光束质量.     

准连续激光二极管抽运的Yb:YAG微晶片激光器

采用峰值功率1 W的国产InGaAs激光二极管作抽运源，在室温下实现了光束质量因子M2<1.4的基横模长脉冲激光振荡。当LD输入电流为2.15 A时，使用掺杂浓度为10 at.%的Yb:YAG，获得了平均功率1.64 mW，单脉冲能量为16.4 μJ的1.049 μm激光输出。同时对准三能级结构激光弛豫振荡过程和准连续(QCW)输出脉冲宽度进行了理论分析，得到了跟实验相符的结果。     

激光二极管抽运的Yb:GSO连续锁模激光

作为发射在1μm波段的二极管抽运全固态激光器的增益介质，掺Yb离子的晶体备受关注。掺Yb晶体具有能级结构简单，量子缺陷低（〈0．1），量子效率高等优点。目前成功使用掺Yb的晶体作为增益介质的飞秒激光振荡器已有很多报道，如Yb：BOYSE，Yb：KYW，Yb：SYSE等。     

准连续激光二极管抽运的Yb∶YAG微晶片激光器

采用峰值功率 1W的国产InGaAs激光二极管作抽运源 ,在室温下实现了光束质量因子M2 <1 4的基横模长脉冲激光振荡。当LD输入电流为 2 15A时 ,使用掺杂浓度为 10at %的Yb∶YAG ,获得了平均功率 1 6 4mW ,单脉冲能量为 16 4 μJ的 1 0 4 9μm激光输出。同时对准三能级结构激光弛豫振荡过程和准连续 (QCW)输出脉冲宽度进行了理论分析 ,得到了跟实验相符的结果。     

低功率激光二极管抽运的室温运转Yb:YAG激光器

报道了低功率激光二极管(LD)抽运的1030nm Yb:YAG全固态激光器。由于Yb:YAG为准三能级结构,自吸收损耗大,振荡阈值高,因此采用双路偏振耦合系统增加注入功率密度,并通过降低晶体掺杂浓度,选取合适晶体厚度,用半导体制冷器(TEC)有效制冷,在线性腔中实现了1030nm波长稳定输出。Yb:YAG晶体Yb离子掺杂原子数分数为8%,几何尺寸为11mm×0.7mm,晶体面对输出镜一端镀940nm高反膜,使未被吸收的抽运光反射回去,再次抽运晶体,从而提高了抽运光的利用效率,当注入功率为2W时,1030nm输出功率为192.8mW,光-光转换效率为9.6%,2h内稳定度小于3.5%。     

半导体可饱和吸收镜被动锁模Nd:YAG激光器的研究

利用自行研制的半导体可饱和吸收镜(SESAM)，在5W光纤耦合半导体激光器端面抽运的Nd：YAG激光中，实现了半导体可饱和吸收镜被动锁模，获得了稳定的皮秒锁模激光输出。经自相关仪测量，其锁模激光脉冲宽度小于10ps。实验采用直腔结构的谐振腔，该腔结构简单，易于调整，实现可饱和半导体吸收镜稳定锁模时，光～光转换效率达到19％。     

高功率激光二极管端面抽运重复频率Yb:YAG激光器

采用940 nm InGaAs激光二极管(LD)阵列端面抽运片状Yb:YAG晶体,谐振腔采用V形有源镜构型,实现了1030 nm红外激光输出.实验中分别测试了激光器在不同重复频率(1 Hz,2 Hz,5 Hz,10 Hz)条件下的激光输出特性.当输山耦合镜的反射率为73%.在抽运能量为7.6 J(功率密度为13 kW/cm2)时,1 Hz重复频率输出稳定运行于2.43 J,光一光转换效率为32%,斜毕效率为54.5%;10 Hz重复频率输出稳定运行于1.76 J,光-光转换效率为23.2%.斜率效率为43.3%.     

克尔锁模Cr4+:YAG激光器的理论分析

从传统的ABCD规律出发,用扩展的非线性介质传输矩阵详细分析了克尔自锁模Cr4+:YAG激光器激光介质中的光斑变化.结果发现,虽然半导体可饱和吸收镜(SESAM)的引入使两臂的等效长度不再相等,从而破坏了稳区的连续性,却增强了激光器的非线性效应,使锁模脉冲更易得到.实验得到的最大谱线展宽为40 nm.     

LD端面抽运Yb:YAG固体激光器的研究

对LD端面抽运Yb:YAG固体激光器的参量作了计算,抽运光腰分别取400μm和160μm,振荡光腰的取值为130μm,计算出8 at-%掺杂的Yb:YAG晶体的厚度等参量值,在实验中采用了1.2 mm和1.6 mm两种规格的8at.-%掺杂的晶体,很好地验证了这个结论.     

LD端面泵浦Yb:YAG/LBO 525nm绿光激光器

报道了一种激光二极管(LD)端面泵浦10at%掺杂Yb:YAG薄片激光晶体(φ4mm×1mm)、Ⅰ类临界相位匹配LBO、腔内倍频525nm全固态绿光激光器.采用平凹腔结构,在LD泵浦功率为1.43W时,获得了最高功率为22.3mW的525nm的基模连续激光输出,光-光转换效率为1.5%,光斑椭圆度为0.99.腔内倍频激光器的倍频光输出功率受腔内基频光光子数密度等的影响,最后也对此作了讨论.     

LD端面泵浦Yb:YAG/LBO 537.8nm绿光激光器

报道了一种激光二极管（LD）端面泵浦10 at.- %掺杂Yb:YAG薄片激光晶体(Φ4×1mm)、LBO腔内倍频的全固态绿光激光器。采用平凹腔结构,在LD泵浦功率为1.37W时,通过调节非线性晶体LBO的放置角度,实现了频率选择,并获得了最高功率为3.1mW的537.8nm的基模连续激光输出,光斑椭圆度为0.94。     

半导体可饱和吸收镜连续被动锁模端面抽运Nd:YVO4激光器

报道了利用国产半导体可饱和吸收镜(SESAM)实现端面抽运Nd：YVO4激光器连续锁模(CWML)运转的实验结果。在V型腔结构的实验中观察到调Q锁模(QML)波形不稳并有较强的直流成份，通过选择小透过率输出镜和增加腔长，解决了这两个问题。在腔长从0．66m增至1．27m和1．86m过程中，直流分量从52％降到13．6％，0．3％，最终获得了重复频率约80MHz的稳定连续锁模脉冲输出。光谱宽度为0．15nm。在考虑晶体热效应基础上，利用ABCD矩阵方法设计了四镜Z型腔，获得了1W左右的连续锁模输出。重复频率约150MHz。分析和比较了V型腔和Z型腔的优缺点。     

激光二极管端面抽运激光晶体的热效应

建立了激光晶体的热传导模型,通过求解泊松方程,得到激光晶体内温度和温度场分布,计算了由端面形变引起的光程差(OPD)和总的光程差,得到不同抽运功率下的热焦距,并通过实验进行了验证,实验结果与理论计算基本一致。当抽运功率为10 W,抽运光斑半径320μm时,Nd∶YVO4激光晶体端面形变引起的光程差占总的光程差的45%。抽运功率为24 W时,晶体热焦距为65.8 mm。提出激光晶体端面腔镜会加重激光晶体热透镜效应的结论。研究表明,对于大功率全固态激光器,由晶体端面形变引起的光程差对晶体热透镜效应有较大影响。对提高激光器的稳定性、研究晶体的热效应提供了理论依据。     

二极管泵浦Yb:YAG Thin Disk激光器获得16W连续激光输出

近年来，Yb:YAG激光研究已被视为发展高效、高功率二极管泵浦固体激光器的一个主要方向。本文简要分析了Yb:YAG作为增昌质优于Nd:YAG的性质，阐述了Thin Disk激光器的原理，并介绍了我们在国内首次获得16W连续激光（波长1030nm)输出的二极管泵浦Yb:YAG Thin Disk激光器装置及数据。     

激光二极管纵向抽运Nd:GSGG全固化激光器的输出特性

Nd∶Gd3Sc2Ga3O12(Nd∶GSGG)晶体具有荧光寿命长、物化性能稳定、易实现Nd3 离子高浓度均匀掺杂以及易于制成大尺寸无应力和杂质核心类缺陷的激光晶体元件等优点,是一种潜在的优良激光材料。为了研究其激光特性,在不同腔长、抽运半径和抽运波长情况下,对激光二极管(LD)纵向抽运的非对称平行平面腔Nd∶GSGG全固化激光器的输出特性进行了实验研究。在抽运功率为2355 mW时,实现了稳定的345 mW激光输出,光-光转换效率为14.65%,斜率效率为16.61%,输出光斑呈现出较好的空间分布。