固体激光器热不灵敏谐振腔的设计方法

本文讨论了同时满足自孔径选模及热不灵敏条件的固体激光器谐振腔的设计方法。利用此法,可简便地设计出运转时对热效应不灵敏且具有与棒直径相容的极大基模体积的固体激光器。     

军用固体激光器谐振腔

在世界激光市场中,近两年来军用部分开支都占总额的51～52%。在军事应用方面,各种激光测距机、激光目标指示器等军用激光仪器,则广泛采用中小功率固体激光器。早年,这类激光器大多采用平行平面腔(或称作F-P腔)。为了提高装备性能,诸如为了提高激光器的机械稳定性及光束质量等,在激光谐振腔的选型方面作了若干研究,谐振腔的型式有了较多的发展。本文将对各类军用激光器的谐振腔作一简介。     

脉冲固体激光器谐振腔分析

脉冲固体激光器的某些应用,不仅要求有足够的能量和单脉冲,还要求光束模式好,光斑横向分布均匀,发散度低(小于1毫弧度)。而一般稳定腔和平-平腔是很难达到这些要求的。为了满足以上要求,比较理想的状况是束腰足够大的基模输出。实现单横模运转的方法,常用的是小孔选模,即在谐振腔内的适当位置加一个足够小的小孔光栏,该小孔的作雨是限制高阶横模振荡,保证基模工作。但是如果谐振腔设计得不合理,小孔选模必然是工作物质利用率太低,从而大大降低整体效率,这是我们不希望的。因此比较优越的方法是自孔径选模。     

高功率半导体激光器端面抽运连续固体激光器谐振腔的设计

提出了设计高功率半导体激光器（ＬＤ）端面抽运连续固体激光器谐振腔的基本原则。据此利用数值计算方法很容易得到理想的腔参数,使腔的热稳定范围相当宽;激光介质内基模半径不随抽运功率变化;腔内像散得到完全消除;在相当大的抽运功率范围内腔工作于稳区中心附近。实验结果证明：这种腔容易实现低阈值、高效、高功率的基模运转,光－光转换效率可达５０％ 。     

大功率固体激光器谐振腔设计及光束参数的宽域热稳方法

本文讨论了大功率固体激光器谐振腔的设计原则,指出通常的厚透镜等效方法的局限性,从而给出用光束参数自洽方法设计谐振腔的理论。分析了类透镜介质腔光束参数的热动态特性,提出一种新的大功率宽域热稳腔。     

LD端泵固体激光器谐振腔的选择

运用传播圆-变换圆的理论对LD端泵固体激光器常用的三种谐振腔（平平谐振腔、左凹右平谐振腔、左平右凹谐振腔）和左凸右平谐振腔的腔型结构及相关结构参数对激光器输出功率与模式特性的影响做出了系统的分析。得出腔长较短的谐振腔激光输出功率较大而且可有稳定的TM00输出,以及左凹右平谐振腔和左凸右平谐振腔具有光学镇定器的作用。用平平谐振腔固体激光器所做的实验结果与用传播圆-变换圆的分析结论相符。对今后如何获取激光器优化输出特性有一定的意义。     

大功率激光二极管侧面泵浦固体激光器谐振腔的优化设计

运用激光腔的矩阵理论 ,推导出了含热厚透镜的平 -平腔的G参数及热稳条件 ,用图示法对定腔长的谐振腔进行优化设计 ,并用优化的参数进行了相关实验。当输入电功率为 4 5 0W时激光器的输出功率为 5 0W ,电 -光转换效率 11.1% ,光 -光效率达到 30 % ,功率稳定度优于± 2 %。     

大功率LD端抽运固体激光器谐振腔的研究

提出一种新方法在谐振腔内加入补偿透镜的方法,可消除热透镜效应的不利影响,从根本上解决纵向抽运的大功率化问题,并从理论上进行了系统的分析和实验上进行了验证. 对于端抽运二镜直谐振腔,目前均采用平凹腔,但平凹腔输出发散角较大.在腔内加入补偿透镜后,改用平行平面腔,可获得更小的输出发散角. 对于四透镜折叠谐振腔,通常腔长较长,当大功率LD端抽运时由于热效应的影响,根本无激光输出.但在腔内加入补偿透镜后,则很容易出光.实验上,用连续功率12 W的LD端抽运时,在腔长1.5 m情况下,获得1.14 W激光输出,转换效率近10%.(OC16)     

固体激光谐振腔的工程设计方法

固体激光谐振腔的工程设计计算中有两个比较重要的问题:(1)如何根据工程需要的谐振腔内激光束参数计算相应的谐振腔几何参数;(2)如何考虑激光工作物质的热透镜效应。本文根据激光束在各种光学介质中的传播规律分述以下四个问题: (1)用模匹配概念设计计算复杂谐振腔光学元件几何参数的方法;     

半导体激光器谐振腔

目前半导体激光器的发展有三个主要动向，第一，研制与低损耗、低色散光纤相适应的长波长(1~1.5 μm)激光器；第二，研制各种条形结构，以获得低阈值、线性好、单模长寿命激光器件；第三，设计各种谐振腔，改进激光器模结构，获得单模运转以及适合于光通讯及集成光学对光源的要求。     

军用固体激光器的设计

军事上用固体激光器测距、照明目标、指示,为制导武器的精确瞄准目标提供数据。军用环境比实验室条件严格得多,军用激光器必须满足体积、重量、功率消耗和可靠性方面的严格要求。     

自聚焦型自锁模固体激光器谐振腔的最优化研究

提出了对自聚焦型自锁模固体激光器谐振腔最优化的方法 ,讨论了 2个、3个和 4个反射镜组成的谐振腔的使用可能性 ,并对它们之间的数学关系服从ABCD矩阵法的客观规律进行了描述     

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。     

光纤激光器的谐振腔结构

光纤激光器是新近发展起来的将光纤技术与激光技术相结合的一种特殊激光器件.因而也出现一系列新的物理现象,如耦合、输出、谐振腔、谱结构、模式、调频、调Q、锁模以及Smith腔等.本文主要讨论光纤激光器的谐振腔结构,它可分四种类型:环形腔结构,藕合环反射器结构、双藕合器和块状结构.除了块状结构与常规激光器腔     

自锁模钛宝石激光器的谐振腔设计

对自锁模掺钛宝石激光器的原理作了较详细的描述，指出克尔透镜效应是形成自锁模的主要原因。在自聚焦理论基础上，从无象散近似出发．推导出钛宝石棒的非线性矩阵，由此得出钛宝石激光器的谐振腔设计方法，并且讨论了谐振腔稳定性对自锁模的影响、软光阑与硬光间的不同之处以及腔内的群速度色散补偿。最后，将计算结果与实验作了比较．两者符合得很好。     

二极管抽运调Q固体激光器的设计方法研究

通过对速率方程的数值求解,得到二极管泵浦调Q固体激光器的性能参数,即由激光器的结构参数和泵浦参数,求解出激光器的输出参数。然后将其求解得到的输出与设计要求的激光器输出进行比较,由此对输入的结构参数和泵浦参数进行反复调整,直至最终输出参数满足设计要求的误差。根据该方法设计了3款激光器,实验验证了该算法的可行性。