全固体小型Yb:YAG激光器热效应及输出特性研究

利用中红外相机及干涉测量技术研究了二极管泵浦小型Yb:YAG激光增益介质在激光及非激光条件下的温度分布、温度梯度、热透镜效应,同时根据对热效应的研究,对激光器的参量进行了优化研究了在不同掺杂浓度下激光器的输出特性对于2.3at.%掺杂浓度,得到激光输出功率为1.7W,斜效率26.2%,光光转换效率为13.5%的实验结果;对于5.0at.%掺杂浓度,得到激光输出功率为2.5W,斜效率51%,光光转换效率为24%的实验结果。     

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%.     

LD抽运Nd:GdVO4的激光性能研究

利用LD端泵NdGdVO4晶体,实现了激光器的1 063 nm连续和调Q激光输出.在连续激光输出实验中,在泵浦功率为20.2 W时,得到最高的光-光转换效率为55.0%,斜效率为59.1%,此时输出功率为11.5 W;在泵浦功率为33.7 W时,得到16.7 W的最大激光输出.在调Q实验中,当重复频率为10 kHz时,获得脉宽6.5 ns,能量340 μJ,峰值功率52.3 kW.当重复频率为30 kHz时,获得脉宽14.5 ns,平均输出功率5.18 W,峰值功率11.9 kW.     

大功率激光二极管抽运Nd∶YVO4激光器的特性研究

通过对Nd∶YVO4晶体吸收特性的研究, 对激光输出功率、斜效率与抽运功率的关系进行了理论分析, 发现Nd∶YVO4激光器在大功率激光二极管抽运的条件下, 激光斜效率随抽运功率的增加而减小, 实验表明, 理论结果与实验符合得较好. 选用Nd3+掺杂的原子数分数为0.5%、通光长度为5 mm的Nd∶YVO4晶体, 在抽运功率为5 W左右时, 输出功率为3 W左右时, 获得了71.5%的激光斜效率.     

端面泵浦双Nd: YVO4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 20.74 W时获得了11 W的1064 nm TEM00模激光输出, 其光-光转化效率约为53%. 并且对于不同掺杂浓度下的实验结果进行了讨论.     

双棒串接Nd:YAG激光器的稳区分析和实验研究

用传输矩阵法理论分析了在含热致双折射补偿和不含热致双折射补偿两种情况下,r偏振和偏振对双棒串接激光器谐振腔稳区的影响.选用低掺杂浓度的Nd:YAG棒,实验上用含90°石英旋光片的双棒对称平行平面短腔获得了最佳实验结果.1 064 nm激光最高输出功率达482.3 W,对应光-光转换效率为40.2%.     

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     

双棒串接Nd∶YAG激光器的稳区分析和实验研究

用传输矩阵法理论分析了在含热致双折射补偿和不含热致双折射补偿两种情况下,r偏振和Ф偏振对双棒串接激光器谐振腔稳区的影响.选用低掺杂浓度的Nd∶YAG棒,实验上用含90°石英旋光片的双棒对称平行平面短腔获得了最佳实验结果.1064nm激光最高输出功率达482.3W,对应光-光转换效率为40.2%.     

高功率高重频U型腔激光器的仿真与实验研究

 为了得到结构紧凑的高功率、高重复频率固体激光器,设计了“U”型光学谐振腔,并利用LAS-CAD软件分析了激光晶体的热效应和激光输出特性。根据仿真结果进行了具体实验,最终得到了腔长400 mm的紧凑型固体激光器。在重复频率为100 kHz,泵浦功率为60 W时,输出功率达到21.6 W,光-光转换效率为36%,斜率效率为39.9%。     

二极管泵浦Nd:LMA激光器的1054nm连续波输出

报道用一个3W激光二级管端面泵浦Nd:LMA激光器.实验采用三镜折叠象散补偿腔.在1054nm波长,激光器CW输出功率达230mW,斜率效率为38%,光-光转换效率9.5%.     

包层泵浦掺镱光纤激光器的理论和实验研究

从包层泵浦光纤激光器的速率方程理论出发,推导出了稳态下包层泵浦光纤激光器的输出功率,斜率效率和阈值功率的解析表达式,进行了数值模拟,对模拟结果进行了简单分析。并进行了实验研究,实验采用中心波长为975nm的激光二级管单端泵浦内包层形状为D型的包层光纤,利用二相色镜和光纤端面反馈构成谐振腔,采用了两套不同的准直耦合系统,得到的最高输出功率为24W,总的光-光转换效率为53.5%。     

LD泵浦Nd:YVO4/KTP/BBO紫外激光器

本文报道在国内首次实现的LD泵浦的四倍频连续紫外激光器的实验结果.首先研究了LD泵浦的Nd:YVO₄激光器,在普通平-平腔结构下,得到斜效率55.68%,激光输出波长1064nm;利用KTP作为倍频晶体,实现腔内倍频,在泵浦功率11.85W时得到绿光(532nm)输出1.35W,光-光转换效率11%;用BBO晶体进行外腔谐振倍频,得到紫外光(266nm)输出.     

纵向泵浦的1.34μm Nd:YVO4平凹腔型DPSL器件

报道了激光二极管泵浦的Nd:YVO4激光器,分析了激光器的各项参数.在泵浦功率为7.06W时,获得1.34μm激光输出功率2.008W,光-光转换效率达28.4%.     

LD抽运Nd:LuVO4微片激光器性能研究

报道了一类新型的LD端面抽运Nd:LuVO4微片激光器,讨论了在不同掺杂浓度,不同厚度和不同透过率下的激光性质,测定了在不同抽运功率下,微片最佳激光输出功率与LD抽运温度的关系.在2W抽运功率下获得923mW的1064nm激光输出,阈值为48mW,斜效率为52%.对微片制冷后斜效率提高到59%.     

全固态准连续TEM00模Nd:YVO4/LBO绿光激光器

通过带光纤耦合的激光二极管模块端面泵浦低掺杂浓度的Nd:YVO4晶体,实现高转换效率的TEM00模准连续绿光激光器。实验采用平平对称腔型设计,高衍射效率声光调Q开关,LBO临界相位匹配腔内倍频,在注入功率30W,重复频率20KHz的条件下,获得平均功率为9.6W的532nm激光输出,实际光-光转换效率达到33.4%,相应的1064nm基频光平均输出功率为11.8W, 实际倍频效率为89.8%。同时,测得532nm绿光的M2因子为1.09,脉冲宽度为28ns。文中还对影响绿光光束质量和转换效率的因素进行了分析。     

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%.     

低温GaAs被动调Q锁模Nd:Gd0.42 Y0.58VO4 混晶激光器特性研究

采用低温生长GaAs晶体作为被动饱和吸收体兼输出镜,实现了Nd:Gd0.42Y0.58VO4混晶激光器的调Q锁模运转.研究了Nd:Gd0.42Y0.588VO4激光器的基频运转特性.在输出镜透射率T=10%、腔长L=40 mm的情况下,当抽运功率为8.6 W时,获得激光输出功率3.78 W,光-光转换效率为43.9%.并测量了Nd:Gd0.42Y0.58VO4混晶被动调Q激光器的输出特性.实验结果表明激光器调Q运转阈值为2 W,当抽运功率为3.7 W时,激光器出现调Q锁模行为;当抽运功率为8.6 W时,激光器调Q锁模深度达70%以上,对应的脉冲包络重复频率为670 kHz,半峰全宽为180 ns,平均输出功率为1.35 W,光-光转换效率为15.7%.     

160W端面抽运正支混合腔板条激光器的研究

研究了LD端面抽运Nd:YVO_4板条晶体正支混合腔Innoslab结构的激光器.利用Innoslab激光器的功率升级简单的优点,采用尺寸为22 mm×10 mm×1 mm的大块Nd:YVO_4晶体,最终在抽运功率为462 W时,获得最大功率为160 W的连续激光输出,功率波动为2.6%,光-光转换效率和斜效率分别为41.5%和47.7%.在输出功率为145 W时,测得光束质量在稳腔和非稳腔方向上分别为2.21和1.37.     

国产掺Nd3+透明薄片陶瓷的光学性能研究

研究了国产透明陶瓷Nd∶YAG和Nd∶YSAG的光学和激光性能.介绍了透明陶瓷Nd∶YAG和Nd∶YSAG的制作方法及其光谱性能,报道了相应的激光实验结果.对于Nd∶YAG薄片激光器,得到了中心波长1 064.2 nm,半高全宽为0.89 nm的激光输出,泵浦阈值功率0.267 W,最大激光输出功率0.319 W.对于Nd∶YSAG薄片激光器,由于荧光寿命比较长,可实现高掺杂,输出激光的中心波长为1 063.8 nm,半高全宽为1.6 nm,最大激光输出功率为0.356 W,斜率效率达23.2％,结果证明国产Nd∶YSAG陶瓷适用于短脉冲薄片激光器.     

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%.