LD端面泵浦Nd:YAG/BIBO单模蓝光激光器

从理论上分析了准三能级系统946 nmNd:YAG全固态激光器运转的条件,并比较了几种不同的倍频晶体的特性,给出内腔倍频获得473 nm蓝光发射的方案。用波长808 nm、输出功率为2.2 W的半导体激光器泵浦Nd:YAG,采用内腔倍频的方法,在一定的温度下,用Ⅰ类临界相位匹配B IBO晶体倍频获得了473 nm 26.5 mW的单模连续蓝色激光输出,功率波动小于±5%。     

角锥型全固态非平面环形激光器473 nm单频运转

提出并实现了由热键合直角棱镜与角锥棱镜构成的新型946 nm及473 nm单频非平面环形激光器.直角棱镜由无掺杂的YAG晶体和2 mm厚的Nd∶YAG晶体热键合形成,可提供激光增益、光路闭合及对946 nm激光起偏等多种复合功能.角锥棱镜由熔融石英材料构成,在环形永磁铁作用下,提供法拉第旋转作用.实验上实现了该结构的946 nm腔内倍频,并获得了473 nm单频单向激光输出.     

角锥型全固态非平面环形激光器473 nm单频运转

提出并实现了由热键合直角棱镜与角锥棱镜构成的新型946 nm及473 nm单频非平面环形激光器.直角棱镜由无掺杂的YAG晶体和2 mm厚的Nd∶YAG晶体热键合形成,可提供激光增益、光路闭合及对946 nm激光起偏等多种复合功能.角锥棱镜由熔融石英材料构成,在环形永磁铁作用下,提供法拉第旋转作用.实验上实现了该结构的946 nm腔内倍频,并获得了473 nm单频单向激光输出.     

利用复合Nd:YAG实现600 mW高效紧凑型蓝光激光器

报道了采用复合Nd: YAG晶体, LBO腔内倍频, 简单的平凹谐振腔结构实现大功率LDA泵浦条件下高效率蓝光激光器. 利用大功率泵浦情况下晶体的热透镜效应实现最优模式匹配, 在可吸收泵浦功率为15.09W时, 激光器的473nm蓝光功率输出达600mW, 光-光转化效率达3.98%.     

LD侧面抽运Nd∶YAG多波长激光器

利用单根Nd∶YAG晶体棒,实现1064nm和1319nm双波长基频光振荡及其倍频光532nm、660nm激光的输出.采用LD侧面抽运单根Nd∶YAG晶体棒实现1064nm和1319nm基频光振荡,在此基础上使用非线性频率变换技术获得532nm和660nm倍频光的输出.结果表明:1064nm和1319nm基频激光同时输出时功率分别为30.5W和8.78W,单独输出时功率分别为35.6W和11.2W;在声光调Q频率分别为10.5kHz和20.5kHz时,获得了功率分别为5.34W和1.353W的532nm激光和660nm激光两路同时运转输出、功率分别为6.72W和1.902W各路单独输出,两种情况下倍频转换效率均为17.5%和15.4%,不稳定度小于2%.     

LD侧面抽运Nd∶YAG多波长激光器

利用单根Nd∶YAG晶体棒,实现1 064 nm和1 319 nm双波长基频光振荡及其倍频光532 nm、660 nm激光的输出.采用LD侧面抽运单根Nd∶YAG晶体棒实现1 064 nm和1 319 nm基频光振荡,在此基础上使用非线性频率变换技术获得532 nm和660 nm倍频光的输出.结果表明:1 064 nm和1 319 nm基频激光同时输出时功率分别为30.5 W和8.78 W,单独输出时功率分别为35.6 W和11.2 W|在声光调Q频率分别为10.5 kHz和20.5 kHz时,获得了功率分别为5.34 W和1.353 W的532 nm激光和660 nm激光两路同时运转输出、功率分别为6.72 W和1.902 W各路单独输出,两种情况下倍频转换效率均为17.5%和15.4%,不稳定度小于2%.     

高效LD侧面泵浦腔外倍频绿光激光器

为满足激光加工、激光彩色显示、数据存储、医疗卫生和科研等领域对绿光激光器的需要,研制了一台高倍频效率、窄脉宽侧面泵浦腔外倍频的YAG/LBO绿光激光器。分析并计算了腔外最佳聚焦参数,确定了透镜的最佳聚焦焦距。实验中,利用808nm激光二极管侧面泵浦Nd:YAG晶体,使用BBO晶体进行加压式调Q,采用四分之一波片补偿Nd:YAG晶体的热退偏,最终实现了重复频率1kHz、输出功率10.7W的1 064nm输出,最大单脉冲能量为10.7mJ。在此基础上,采用Ⅰ类温度相位匹配LBO晶体对基频光进行腔外倍频,获得了重复频率1kHz、脉宽21ns、最大输出功率6.04W的532nm准连续绿光输出,倍频效率高达59.3%。     

LD泵浦Nd:YAG/LBO蓝光激光器的低噪声运转

观察了LD泵浦Nd:YAG晶体,I类临界相位匹配LBO晶体腔内倍频的473nm蓝光激光器的噪声特性,指出蓝光噪声主要来自于不同纵模的相互耦合,并用双折射滤光片技术实现了全固态蓝光激光器的低噪声稳定运转在1.3W的泵浦功率下,获得了58mW的蓝光低噪声稳定输出.     

输出功率5.2 W的全固态连续单横模671 nm红光激光器

设计了全固态连续单横模671 nm红光激光器.利用880 nm LD双端端面泵浦Nd:YVO4复合晶体,实现了均匀泵浦并改善了激光晶体热效应;考虑到影响倍频转化效率的各种因素,优化设计了Z字形四镜激光谐振腔,采用I类临界相位匹配晶体LBO作为腔内倍频晶体;当泵浦功率为42.5W时,获得了5.2W的连续单横模671 nm红光输出,光-光转化效率达到12.2％,激光器长期功率稳定性优于±2.5％(1 h).     

用于准相位匹配的LD泵浦Nd:YAG946nm连续激光光源

本文为泵浦质子交换准相位匹配波导器LiNbO₃提供了激光光源,用808nm半导体激光器泵浦Nd:YAG晶体,在室温下获得946nm激光连续输出大于120mW,斜率效率9.8%,并且在国内首次实现了LD泵浦Nd:YAG/KNbO₃473nm蓝色激光器的连续运转,报道了初步的实验结果并对此进行了详细的分析,提出了改进方案.     

520nm泵浦780nm+1560nm双共振光学参量振荡器

我们在实验中演示了520nm单频绿光泵浦的基于周期极化磷酸钛氧钾(PPKTP)晶体的780nm+1560nm双共振光参量振荡器,高效制备780nm+1 560nm连续可调谐双色下转换光场。该参量振荡器可输出93.3 mW的1 560nm单频激光和44.6mW的780nm单频激光。通过改变PPKTP晶体的温度所得到的波长粗调范围为:信号光1 529.81nm~1 573.83nm(~44nm),闲置光788.26nm~777.20nm(~11nm);通过连续调谐520nm泵浦激光频率初步得到的闲置光在780.24nm(铷原子D2线)处频率连续调谐范围约1.6GHz。     

三硼酸锂晶体上1064 nm,532 nm,355 nm三倍频增透膜的设计

采用矢量法设计了三硼酸锂晶体上1064 nm、532 nm和355 nm三倍频增透膜,结果表明1064 nm、532 nm和355 nm波长的剩余反射率分别为0.0017%、0.0002%和0.0013%。根据误差分析,薄膜制备时沉积速率精度控制在 5.5%时,1064 nm、532 nm和355 nm波长的剩余反射率分别增加至0.20%、0.84%和1.89%。当材料折射率的变化控制在 3%时,1064 nm处的剩余反射率增大为0.20%,532 nm和355 nm处分别达0.88%和0.24%。与薄膜物理厚度相比,膜层折射率对剩余反射率的影响大。对膜系敏感层的分析表明,在1064 nm和355 nm波长,从入射介质向基底过渡的第二层膜的厚度变化对剩余反射率的影响最大,其次是第一膜层。在532 nm波长,第一和第三膜层是该膜系的敏感层。同时发现,由于薄膜材料的色散,1064 nm5、32 nm和355 nm波长的剩余反射率分别增加至0.15%、0.31%和1.52%。     

1 064, 532和680 nm波长的反射-吸收复合型防护膜的研制

 针对1 064, 532 和 680 nm波长激光， 以聚碳酸酯 （PC） 为镀膜基底， 钕玻璃激光中心波长为1 064 nm, 采用六分之一加三分之一膜系的反射膜系设计，以氧化锆为高折射率膜层材料，氯化酞菁铝掺杂的氧化硅为低折射率膜层材料，通过溶胶-凝胶法镀21层膜，并在多层反射膜与PC基底之间插入张力匹配层，实现了钕玻璃激光器1 064 nm主频和532 nm二倍频波长激光的反射，以及680 nm波长红宝石激光的同时吸收，1 064,532和680 nm波长处的透射率分别为1.67％，18.24％和2.4％。     

All-Solid-State Nd:YAG Laser Operating at 1064nm and 1319nm under 885nm Thermally Boosted Pumping

We report a high-effciency Nd：YAG laser operating at 1064 nm and 1319nm, respectively, thermally boosted pumped by an all-solid-state Q-switched Ti：sapphire laser at 885 nm. The maximum outputs of 825.4 m W and 459.4mW, at 1064nm and 1319nm respectively, are obtained in a 8-ram-thick 1.1 at.% Nd：YAG crystal with 2.1 W of incident pump power at 885nm, leading to a high slope efficiency with respect to the absorbed pump power of 68.5% and 42.0%. Comparative results obtained by the traditional pumping at 808nm are presented, showing that the slope efficiency and the threshold with respect to the absorbed pump power at 1064nm under the 885nm pumping are 12.2% higher and 7.3% lower than those of 808rim pumping. At 1319nm, the slope efficiency and the threshold with respect to the absorbed pump power under 885nm pumping are 9.9% higher and 3.5% lower than those of 808 nm pumping. The heat generation operating at 1064 nm and 1319 nm is reduced by 19.8% and 11.1%, respectively.     

Multilayers with high-reflectivity at 19.5 nm and low-reflectivity at 30.4 nm

The multilayer （ML） mirror with high-reflectivity （HR） at a specific emission line of 19.5 nm （Fe line） and low-reflectivity （LR） at 30.4 nm （He line） is needed to be designed and fabricated for observing the image of sun. Based on a variety of optimizations utilized different structures, the design is performed and the final results demonstrate that the reflectivity at 30.4 nm does not achieve minimum value when the reflectivity at 19.5 nm reaches the maximum value. The tradeoff should be done between the HR at 19.5 nm and LR at 30.4 nm. One optimized mirror is fabricated by direct current magnetron sputtering and characterized by grazing-incident X-ray diffraction （XRD） and synchrotron radiation （SR）. The experimental results demonstrate that the ML achieves the reflectivity of 33.3% at 19.5 nm and of 9.6× 10-4 at 30.4 nm at the incident angle of 13°.     

1064 nm Nd:YAG laser intracavity pumped at 946 nm

We present for the first time a Nd:YAG laser emitting at 1064 nm intracavity pumped by a 946 nm diode-pumped Nd:YAG laser. A 885 nm laser diode is used to pump the first Nd:YAG crystal emitting at 946 nm, and the second Nd:YAG laser emitting at 1064 nm intracavity pumped at 946 nm. We achieved an output power of 7.97 W at 1064 nm for an absorbed pump power at 946 nm of 9.55 W, corresponding to an optical efficiency of 83.4%. The beam quality M² quality factor is about 1.1 at the maximum output power.     

Holmium-doped fluoride fiber laser at 2950 nm pumped at 1175 nm

We report a single-mode, highly stable, continuous-wave Ho³⁺: ZBLAN fiber laser. The system was pumped by a 1175-nm fiber Raman laser and emitted at ～2950 nm. The optical-to-optical conversion efficiency was 43% that is the highest reported in the literature. Characterizations revealed a quasigaussian intensity profile with a power stability of less than 1%. This high stability relies on the single-wavelength emission of the system because the system does not require simultaneous oscillation at 2100 nm. Coincidence between the emission wavelength and the absorption peak of water makes the system suitable to replace a high-power (～9.34-W) Er³⁺: ZBLAN fiber laser for cutting materials with high moisture content.     

Molecular iodine laser optically pumped at 521 nm and 531 nm

We report the observation and identification of over 50 new cw laser lines belonging to the B³∏?X¹∑ system of I₂ optically pumped by a single mode krypton ion laser. When pumping at 531 nm, simultaneous oscillation was achieved on up to 16 lines in the range 540 nm to 650 nm. This system offers considerable potential as a multi-wavelength laser source in interferometry.     

在19.5 nm处高反在30.4 nm处抑制的双功能薄膜

 研究了极紫外波段的双功能光学元件。采用周期膜叠加的思想,运用遗传方法优化设计了在19.5 nm处高反,在30.4 nm处抑制的双功能多层膜。采用磁控溅射技术制备了多层膜,利用X射线衍射仪测试了多层膜的结构,在国家同步辐射实验室测试了双功能多层膜的反射特性。结果表明：制备出的双功能膜性能与设计相符,在入射角13°,19.5 nm处的反射率达到33.3%,接近传统的19.5 nm周期高反膜的反射率,并且在30.4 nm附近将反射率由1.1%降到9.6×10^-4。     

单模光纤1250～1650 nm超平坦宽带耦合器

随着光纤技术的飞速发展和应用．光纤无源器件顺应当前形势也获得很大的发展空间,其中光纤熔锥器件具有制作简单、性能可靠、价格便宜及技术指标优越等优点,从而广受青睐。在熔锥器件中,光纤耦合器是广为应用的基础元器件。目前为实现全光通信。光纤超平坦宽带耦合器则成为热点课题。利用特殊相位补偿工艺方法,研制出单模光纤超平坦宽带耦合器。其工作波长范围为1250～1650nm,3dB带内最大插损偏差小于等于0．4dB,带内最大附加损耗小于等于0．1dB,方向性(输入侧非注人光的一端的输出光功率与注入光功率的比值)大于等于66．5dB,偏振相关性小于等于0．1dB。研制方法有很高的成品率,可批量生产。