高重复频率Nd:YAP倍频激光器的实验研究

我们使用KTP倍频晶体对高重复频率Nd:YAP激光器进行了倍频实验。并与LiNbO_3、ADP、KDP、β-BaB_2O_4倍频晶体进行了比较,KTP晶体倍频转换效率最高。实验结果表明,KTP晶体是高重复频率、高功率Nd:YAP激光器的良好倍频材料。     

晶体长度对倍频效率的影响

从理论和实验上分析研究了倍频晶体长度对倍频转换效率的影响,指出在一定的泵浦光强下,适当选择最佳晶体长度,可以有效地提高倍频转换效率。     

LBO腔内倍频671nm全固态激光器

对用于产生红光激光的几种激光晶体和倍频晶体的特性进行了比较，得出了各自的优缺点，采用8W国产半导体激光二极管泵浦Nd：YVO4，Ⅰ类临界相位匹配LBO晶体腔内倍频，获得了410mW的671nm红激光输出的实验结果，光光转化效率达到5．1%。     

大功率单管LD泵浦Nd:GdVO4/LBO红光激光器

研究了一种大功率单管LD(激光二极管)泵浦晶体、I类临界相位匹配LBO腔内倍频、高效紧凑结构的全固态红光激光器．利用自行设计的高耦合效率、小聚焦光斑的自聚焦透镜耦合LD,当泵浦功率为4W、倍频红光671nm、基模输出280mW时,光一光转换效率达到7%．     

温度调谐的周期极化掺氧化镁铌酸锂振荡器

对准相位匹配周期极化掺氧化镁铌酸锂晶体的光学参量振荡器进行温度调谐实验研究,所用晶体的极化周期为30.5μm.以1.064μm的声光调QNd∶YAG激光器作为抽运源,将晶体温度控制在40～200℃,获得3.100～3.398μm的闲频光连续可调谐输出;当泵浦光功率为3.7 W时,获得输出功率约1 W的3.365μm闲频光输出,泵浦光-闲频光转换效率达27%.在谐振腔内还观察到其他激光输出,并对此进行理论分析.结果表明,它们分别是由信号光倍频、泵浦光与信号光和频,以及泵浦光与闲频光和频产生的.     

KDP倍频晶体最佳长度的研究

简单分析了现有关于倍频晶体最佳长度理论的实用意义。用精加工,严格Ⅱ类角度匹配的八块不同长度的 KDP 晶体,测定了它们对重复频率普通 Q 开关 YAG激光的倍频效果。得到倍频 KDP 晶体最佳长度为37±1mm。基频能量60mJ,脉宽14ns时,能量转换效率为23.9%,功率转换效率为34.5%。实验发现,最佳长度的晶体其转换效率随基频能量增加而增加的速度最快。     

高效率紧凑紫外355nm激光器

报道一种激光二极管(LD)端面抽运的Nd:YAG激光晶体腔外三倍频355 nm紫外激光器,实验中采用声光调Q技术,选用结构紧凑的平平腔结构,在腔外对1 064 nm基波采用了Ⅰ类相位匹配Li3B3O5(LBO)晶体二倍频、Ⅱ类相位匹配LBO晶体实现了三倍频,获得了较好的光束质量的准连续355 nm紫外激光输出,在激光二极管泵浦功率为28 W时,声光Q开关调制频率为10 kHz时,获得了8.1 W的红外1 064 nm红外激光,紫外单脉冲能量165μJ,脉宽6 ns,峰值功率27.5 kW,808 nm到355 nm的光-光转换率为5.89%,整个系统长度控制在150 mm以内,该激光器结构紧凑,适合产品化。     

全固态拉曼激光器的研究

研制了主动调Q式Nd:YAG激光器倍频产生的532nm激光做为抽运源、Ba(NO3)2晶体作为拉曼晶体的外腔式拉曼激光器,获得了563.6nm、598.7nm、638.6nm的激光输出。实验对激光器参数进行测试和分析,得到一阶光的最大转换效率为30.3%,最大能量1.3mJ;二阶光的最大转换效率为14.6%,最大能量0.6mJ。     

205～350nm紫外高功率可调谐激光的产生

以355nm的主被动锁模YAG激光器输出的皮秒单脉冲做为泵浦源,利用非线性激光晶体BBO的倍频调谐特性,将改进型的离散角补偿的双晶BBO晶体产生的参量光,采用双块BBO晶体把参量光倍频,即可得到调谐范围为205～350nm的紫外高功率激光输出.     

关于高斯光束倍频效率的理论研究

本文中将倍频晶体分割成无数多个小倍频单元,并导出每个倍频单元中的谐波功率与倍频效率。然后利用积分求和得出了整个晶体中总的高斯光束倍频效率。最后以KDP晶体为例讨论了计算结果。     

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%。     

BBO晶体光学参量发生器

通过对BBO晶体中光学参量发生器的理论分析,并且利用YAG锁模激光器的2、3、4次谐波泵浦光参量发生器,得到了BBO晶体中各物理量对光学参量发生器的阈值,转换效率和线宽影响的实验结果,参量光转换效率超过30％。     

高效高功率LD抽运被动调Qc切Nd:GdVO_4自拉曼激光器

采用长度为15mm的c切Nd:GdVO_4作为自拉曼晶体,Cr:YAG作为饱和吸收体,曲率半径为300mm的后腔镜进行了激光二极管(LD)抽运的被动调Q自拉曼激光器实验研究,分析了抽运功率和腔镜曲率对输出功率,脉冲能量以及脉冲宽度的影响。在6.28W的输入泵浦功率下获得了716m W的1176nm激光输出,从LD到拉曼光的转换效率达到11.4%,这是目前公开报道的LD泵浦被动调Q Nd:GdVO_4/Cr:YAG自拉曼激光器最高的输出功率和转换效率。     

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。     

高功率半导体激光二极管侧面泵浦Nd：YAG晶体的激光特性

报道了用高功率半导体激光二极管侧面泵浦Ｎｄ：ＹＡＧ晶体的激光实验结果,当输入泵浦功率为２．６Ｗ时,１．０６４μｍ激光输出功率３７９ｍＷ,光一光转换效率为１４．６％。     

基于光子晶体光纤四波混频的光波长变换

研究了光子晶体光纤(PCF)中基于四波混频(FWM)的全光波长变换实现以及相应的变换效能。使用C-L波段内具有平坦正色散特性的高非线性PCF,对基于FWM效应的光波长变换进行了理论分析,根据相应原理进行了波长变换实验系统的软件仿真,并以此为依据设计实验装置进行了实验验证。实验结果基本符合相应的理论计算以及系统仿真,在中心波长为1 5401、545以及1 550 nm的频带范围内分别得到了-17.381、-16.897和-17.787 dB的最高转换效率,分别对应181、7和13 nm的3dB转换带宽。     

激光二极管端面抽运2μm Tm,Ho:YLF连续激光器的激光特性

根据能量在Tm3 离子和Ho3 离子之间的传递过程,给出了Tm,Ho:YLF激光器准三能级的速率方程,讨论了能量传递上转换及激光下能级粒子再吸收对Tm,Ho:YLF激光器运转的影响.报道了激光二极管抽运的Tm,Ho:YLF激光器的输出特性,室温下,在抽运功率为2.8 W时,获得了346 mW的TEM00模激光输出,阈值功率为138 mW,最大光-光效率为12.1%,并且将晶体保持在3个不同的温度下,给出了激光输出功率随抽运功率变化的实验结果.理论与实验结果吻合得比较好.     

全固态声光调Q激光器重频对能量转换的影响

研究了激光二极管侧面泵浦Nd：YAG声光调Q固体激光器中声光调Q重复频率对激光器斜效率的影响。通过实验发现在一定范围内存在最佳声光调Q重复频率,在这一频率下,斜效率在这一范围内取得极大值。实验所用激光器的最佳声光调Q重复频率为3kHz、泵浦功率为30W时,输出平均功率为4．40W,光-光转换效率为14．67％,斜效率为0．428。     

全固态连续单频671nm Nd∶GdVO_4-LBO红光激光器的设计及实现

为实现Nd∶GdVO4激光器单纵模运转,以环形腔选模的方法为基础,设计了"8"字形环形谐振腔来实现激光器单频运转,同时以Nd∶GdVO4为激光介质,LBO为倍频晶体,通过内腔倍频技术得到671nm的单频红色激光.通过调节谐振腔长度改变激光介质中振荡激光模大小,从而优化激光介质中振荡激光模和泵浦激光模之间的交叠比率以提高输出功率,实验测得最大输出功率为0.9W.