端面泵浦双Nd∶YVO_4激光器中热效应对腔稳定性的影响

利用多个激光晶体串接方式可以提高固体激光器的输出功率 发展双Nd∶YVO4 晶体激光器 ,将晶体的端面镀膜作为谐振腔的端面镜 ,构成了平行平面谐振腔 对平行平面谐振腔的等效腔进行了理论分析 ,结果表明激光晶体吸收泵浦光产生的热透镜效应对保持腔的稳定性起到了重要的作用 在国内首次进行了双端泵浦双Nd∶YVO4 激光器的实验研究 ,在抽运功率为 2 0 .74W时获得了 11W的 10 6 4nmTEM0 0 模激光输出 ,其光 光转化效率约为 5 3% 并且对于不同掺杂浓度下的实验结果进行了讨论     

LD双端端面泵浦的高功率连续单频Nd:YVO4激光器

通过研究Nd:YVO4晶体在不同Nd3+掺杂浓度下对泵浦激光的吸收特性,以及激光晶体因吸收泵浦光而产生的热效应,在理论上分析了大功率泵浦情况下全固体化单频Nd:YVO4激光器中激光晶体Nd3+掺杂浓度对激光输出特性的影响,得出了激光器的输出功率、泵浦阈值以及斜效率与晶体掺杂浓度的对应关系.在实验上对晶体掺杂浓度分别为0.2 at%、0.3 at%和0.5 at%的大功率全固体化单频Nd:YVO4激光器的输出功率进行了比较,实验结果和理论预测基本吻合.当Nd:YVO4晶体的Nd3+掺杂浓度为0.3 at%,在44.3 W泵浦光功率下,我们在实验室得到18 W单频连续1.064 μm激光输出,激光器的斜效率为49.4%.     

激光二极管端面抽运Nd∶YVO_4实现1386nm连续波激光输出

在Nd:YVO4晶体的4F3/2-4I13/2跃迁带内,除了1342 nm激光辐射之外,其它的跃迁谱线由于小的受激发射截面和强的寄生振荡,很难形成激光振荡。通过调整谐振腔损耗,获得了光纤耦合激光二极管端面抽运1386 nmNd∶YVO4激光器激光连续输出。在抽运功率达到4.24 W时,得到了305 mW的1386 nm激光连续输出,最高输出功率下的斜效率为13.9%。实验中还观察到了1342 nm和1386 nm的双波长运转。根据抽运阈值能量和实验数据,计算得到了Nd∶YVO4晶体中1386 nm激光辐射处的受激发射截面大约为(3±1)×10-19cm2。     

激光二极管抽运Nd∶YVO4/LBO腔内倍频5.3 W连续波激光器

报道了激光二极管双向抽运Nd∶YVO4 晶体、LBO腔内倍频、最大输出功率为 5 .3W的连续波绿光激光器。采用LBO晶体Ⅰ类非临界相位匹配 (NCPM) ,温度调谐 ,当抽运光功率为 2 0W时 ,获得了 5 .3WTEM0 0 模 5 32nm绿光输出 ,光光转换效率达 2 6 .5 %。并对绿光模式及输出功率随LBO晶体温度的变化关系进行了测量 ,与理论结果符合较好。     

激光二极管端面抽运Nd:YVO4实现1386 nm连续波激光输出

在Nd:YVO4晶体的4F3/2-4I13/2跃迁带内,除了1342 nm激光辐射之外,其它的跃迁谱线由于小的受激发射截面和强的寄生振荡,很难形成激光振荡.通过调整谐振腔损耗,获得了光纤耦合激光二极管端面抽运1386 nmNd:YVO4激光器激光连续输出.在抽运功率达到4.24 W时,得到了305 mW的1386 nm激光连续输出,最高输出功率下的斜效率为13.9%.实验中还观察到了1342 nm和1386 nm的双波长运转.根据抽运阈值能量和实验数据,计算得到了Nd:YVO4晶体中1386 nm激光辐射处的受激发射截面大约为(3±1)×10-19cm2.     

LD端面抽运1KHz电光调Q Nd∶YVO4激光器输出功率特性研究

报道了全固态激光器连续抽运高重复率电光调Q Nd∶YVO4激光器的实验和理论分析结果,用BBO晶体作电光调Q元件,在激光二极管（LD）端面抽运Nd∶YVO4激光器中实现了较高重复率的电光调Q输出.实验中在1 kHz重复率下,抽运功率为10 W时,平均功率超过170 mW.对输出功率曲线中的凹陷现象进行了分析,指出了制约激光器的内在诸因素,并用传播圆－变换圆图解分析方法给出了合理的解释.     

Nd∶YVO4/Nd∶GdVO4双波长激光器的功率均衡实验研究

实验研究了Nd∶YVO4/Nd∶GdVO4双波长激光器在不同抽运功率条件下,通过调节热沉温度达到功率均衡时的输出特性.实验结果表明:对于Nd∶YVO4/Nd∶GdVO4双波长激光器,当提高抽运功率,需要重新降低热沉温度达到功率均衡输出,降温幅度与抽运功率增加之比为11.23℃/W.与此同时,随着抽运功率和热沉温度的变化,双波长激光器的中心波长会出现小幅度的漂移,左峰波长随抽运功率增加的蓝移速率为0.056 nm/W,右峰波长随抽运功率增加的蓝移速率为0.054 nm/W.实验还发现功率均衡条件下激光器的输出总功率随抽运功率的增加而增加,拟合斜效率为8.7%,当抽运功率为5.58 W时,输出最大总功率达到115.7 mW.     

高稳定LD泵浦腔内倍频Nd∶YVO4/KTP连续绿光激光器

设计出一种能够较好地补偿激光晶体热效应的激光谐振腔,实现了高稳定LD单端泵浦KTP腔内倍频Nd∶YVO4连续绿光激光器·当晶体吸收的泵浦功率为24.56W时,532nm激光功率达到5.3W,光-光转换效率达到21.6%,激光模式为TEM00模·在输出功率5W左右时,激光器1h功率不稳定度优于0.6%·     

激光二极管端面抽运的1342 nmNd∶YVO4激光器

报道了用高功率线列阵光纤耦合激光二极管端面抽运的 1342nmNd∶YVO4 激光器 ,在 13.30W输入抽运功率下 ,1342nm激光输出功率达到 3.2 2W ,斜效率为 2 5.5%。输出功率不稳定度小于 1%。     

激光二极管抽运Nd∶YVO4晶体1342nm和671nm激光器研究

报道了激光二极管抽运的Nd∶YVO₄晶体1342和671nm激光特性.1342nm激光最大输出功率为1.75W，光-光转换效率为32.1%，斜效率为43%.利用Ⅰ类非临界相位匹配LBO晶体腔内倍频，当输入抽运功率为6W时，获得功率为502mW的671nm激光输出，光-光转换效率超过8.3%；当671nm激光输出功率为400mW时，短期的不稳定度小于2%. 关键词：     

激光二极管泵浦Nd∶YVO4/YVO4复合晶体绿光激光器

采用一种新型的Nd∶YVO4/YVO4复合晶体,利用V型折叠腔,研究了高功率激光二极管端面泵浦的Nd∶YVO4/YVO4复合晶体激光器基频1.06 μm及倍频532 nm激光的输出特性.当泵浦功率为24.6 W时,获得1.06 pm激光的最大输出功率为11.7 W,光-光转换效率为48%.当泵浦功率为17 W时,获得了5.32 W的绿光输出,光-光转换效率达到31.3%.     

激光二极管端面抽运的高效率1.34μm Nd:YVO4 平凹腔型激光器

理论方面分析了端面抽运的1.34mm Nd:YVO4平凹腔型激光器的各项参数；文中的分析可为同类激光器的设计提供参考。实验方面实现了LD端面抽运的1.34mm Nd:YVO4平凹腔型激光器的运转；在输入泵浦功率为9.0W时，获得了1.34mm 激光输出功率3.51W，光－光转换效率为39.0%。     

端面抽运固体激光器中Nd∶YAG和Nd∶YVO_4晶体组合应用技术研究

采用Nd∶YAG与Nd∶YVO4晶体组合应用的方案,将具有优良导热和光电性能的Nd∶YAG晶体作为抽运光的前端吸收晶体,其后端放置具有较宽吸收谱的Nd∶YVO4晶体,用来吸收由于谱宽不匹配而没有被Nd∶YAG晶体吸收的抽运光能量成分。两种晶体在波长1064nm处的发射谱相互重叠,其吸收的抽运光能量可以转化成共同波长的振荡激光,提高了抽运光的利用效率。这种组合应用的方式还可以有效抑制振荡光功率随抽运源工作温度变化而产生的波动。实验证明,采用这种激光晶体的组合应用方案,相对于单一Nd∶YAG晶体方案,激光器的光光转换效率可提升22.9%,输出功率对温度的敏感度由7%降到1%以内。     

第三类热边界条件对激光晶体热效应的影响

以各向异性半解析热分析理论为基础,研究矩形横截面Nd∶YVO4激光晶体在有第三类热边界条件工作时,激光晶体温度场分布和晶体抽运面热形变分布.通过激光晶体工作特点分析,建立符合激光晶体工作状态的热模型.利用各向异性介质热传导方程的半解析求解方法,得出了矩形截面Nd∶YVO4晶体的温度场、端面热形变场的通解表达式.研究结果表明：当使用输出功率为15 W半导体激光器端面中心入射Nd∶YVO4晶体（晶体掺钕离子质量分数为0.5%）时,在抽运端面中心获得499.5 K最高温度和0.99 μm最大热形变量.和将第三类热边界条件近似为第二类热边界条件的通用做法相比更准确.这种方法可以应用到其它激光晶体热问题研究中,为有效解决激光系统热问题提供了理论依据.     

激光二极管抽运的Nd:YVO_4连续自拉曼1175nm激光器

报道了采用激光二极管端面抽运的Nd:YVO4晶体连续自拉曼激光器的实验研究.通过对晶体掺杂浓度及晶体结构的选择优化,减轻自拉曼晶体的热效应,实现了结构紧凑的1175 nm连续自拉曼激光器的高效运转.最终以两端键合的复合Nd:YVO4晶体作为自拉曼介质,在25.5 W的抽运功率下,获得了最高3.4 W的1175 nm连续拉曼光输出,光光转换效率为13.3%,拉曼阈值低至2.21 W,斜效率为14.6%.     

被动调Q自拉曼Nd∶GdVO4激光器

对激光二极管(LD)抽运的自拉曼Nd∶GdVO4被动调Q激光器进行了详细的理论和实验研究。实验中采用Nd∶GdVO4晶体同时作为激光介质和拉曼晶体,分别用了两块不同初始透射率的Cr4 ∶YAG晶体,得到并比较了采用不同初始透射率的Cr4 ∶YAG晶体时被动调Q自拉曼激光器的性能。测量了平均输出功率、脉冲宽度和脉冲重复率随抽运功率的变化关系。当Cr4 ∶YAG的初始透射率为0.91,输入功率是5.7 W时,得到的拉曼光的最高功率为244.6 mW,相应的转换效率为4.3%。通过数值求解基频光和拉曼光空间分布的速率方程并应用到被动调Q自拉曼Nd∶GdVO4激光器。获得的理论结果与实验结果大致相符。     

高稳定LD端面泵浦腔内倍频Nd∶YVO4/LBO连续红光激光器

设计出一种能够较好地补偿激光晶体热效应的激光谐振腔,实现了高稳定LD单端泵浦LBO腔内倍频Nd∶YVO4连续红光激光器.当晶体吸收的泵浦功率为24.56 W时,671 nm激光功率达到1.203 W,光-光转换效率4.9%,激光模式为TEM00模.在输出功率为1.08 W时,激光器1 h功率不稳定度为0.52%.     

激光二极管抽运Nd：YVO4／LBO腔内倍频5．3W连续波激光器

报道了激光二极管双向抽运Nd:YVO4晶体,LBO腔内倍频,最大输出功率为5．3W的连续波绿光激光器,采用LBO晶体Ⅰ类非临界相位匹配（NCPM）,温度调谐,当抽运光功率为20W时,获得了5．3W TEM00模532nm绿光输出,光－光转换效率达26．5％,并对绿光模式及输出功率随LBO晶体温度的变化关系进行了测量,与理论结果符合较好。     

LD抽运Nd∶YVO_4自喇曼倍频黄光激光器

报道了LD抽运的自喇曼c切Nd∶YVO4调Q腔内倍频黄光激光器.Nd∶YVO4晶体同时作为激光介质和喇曼晶体,通过声光调Q技术,产生了1178.7nm的喇曼激光,经过KTP腔内倍频,输出589.4nm黄光.测量了平均输出功率随抽运功率和脉冲重复率的变化.典型的1066.7nm基频光、1178.7nm喇曼光和589.4nm倍频光的脉冲宽度分别为24.9ns、11.2ns和6.8ns.在脉冲重复率为15kHz,抽运功率为7.56W时,产生了平均功率为151mW的589.4nm光的输出.     

激光二极管端面抽运Nd:YVO4晶体连续输出板条激光器研究

报道了利用激光二极管列阵端面抽运Nd:YVO4混合腔板条激光器连续波输出的实验结果,获得近衍射极限的60 W连续激光输出.实验证明两种晶体输出功率相当,低掺杂浓度的Nd:YVO4晶体更有利于得到近衍射极限的高功率输出,但同时对冷却水温度的变化也较敏感.