LD泵浦Nd∶YVO4晶体GaAs被动调Q激光理论和实验研究

考虑LD泵浦光强和腔内振荡光强的空间高斯分布以及晶体热效应的影响，给出了Nd∶YVO₄晶体GaAs被动调Q1.06 μm激光的耦合速率方程组，数值求解该方程组获得了输出激光的平均输出功率、脉冲宽度、重复率随泵浦功率的变化特性，所得理论值与实验结果相符.     

LD泵浦Nd∶GdVO4晶体Cr4+∶YAG被动调Q激光特性研究

考虑腔内光子数密度的空间高斯分布以及晶体热效应的影响,给出了LD泵浦Nd∶GdVO4晶体Cr4+∶YAG被动调Q 1.06 μm激光的耦合速率方程组.数值求解该方程组获得了输出激光的脉冲宽度、重复率、峰值功率以及单脉冲能量随泵浦功率的变化特性,其理论值与实验结果相符.     

LD泵浦Nd:GdVO4晶体Cr4+:YAG被动调Q激光特性研究

考虑腔内光子数密度的空间高斯分布以及晶体热效应的影响,给出了LD泵浦Nd:GdVO₄ 晶体Cr⁴⁺:YAG被动调Q 1.06 μm激光的耦合速率方程组.数值求解该方程组获得了输出激光的脉冲宽度、重复率、峰值功率以及单脉冲能量随泵浦功率的变化特性,其理论值与实验结果相符.     

激光二极管bar侧面泵浦Nd∶YAG激光器热效应研究

从不同侧面泵浦方式的泵浦光强分布出发,依据热传导方程,求解出棒状激光晶体内的温度分布,计算出不同泵浦分布时的理论热透镜焦距,并进行热透镜实验。理论分析和实验表明,随着泵浦方向的增多,晶体内泵浦光强和温度分布越接近于轴向对称分布,热透镜更接近球面透镜。     

全固态腔内倍频被动调Q黄光激光器理论研究

考虑晶体热衍射损耗以及在倍频过程中的非线性腔内损耗的影响,给出了LD泵浦Cr:YAG被动调Q556nm激光的耦合速率方程,数值求解了该方程组获得输出激光的重复频率,平均输出功率,峰值功率随泵浦功率的变化特性,理论值与实验结果符合较好.     

激光二极管bar侧面泵浦Nd：YAG激光器热效应研究

从不同侧面泵浦方式的泵浦光强分布出发．依据热传导方程．求解出棒状激光晶体内的温度分布．计算出不同泵浦分布时的理论热透镜焦距．并进行热透镜实验。理论分析和实验表明，随着泵浦方向的增多，晶体内泵浦光强和温度分布越接近于轴向对称分布，热透镜更接近球面透镜。     

KNSBN：Co晶体自泵浦位相共轭特性的研究

本文报道在两块不同尺寸的KNSBN:Co晶体中实现了自泵浦位相共轭输出,通过实验验证了位相共轭反射率与入射角、入射位置以及波长有关,并给出各自的实验曲线.保持激光器工作波长为514.5nm不变,在大块晶体中可得到高达73.0%的位相共轭反射率.文章还给出共轭光的形成时间随系统光强变化关系的实验曲线,并指出自泵浦形成时透射光强和晶体表面反射光强的时间变化特性,解释了自泵浦形成的阈值特性.     

激光二极管泵浦NYAB激光器的空间分布速率方程的研究

报道了用以描述激光二极管泵浦ＮＹＡＢ连续激光顺空间分布特性的非线性耦合的速率方程组，和以此方程组进行的理论计算，讨论了泵浦光和激光的空间分布、晶体的最佳长度、输出镜的最佳透过率对激光器输出的影响，给出了ＮＹＡＢ激光器设计的一些依据。     

氟磷酸锶晶体Cr4+:YAG被动调Q激光特性研究

采用氙灯泵浦,实现了掺钕氟磷酸锶晶体以Ｃｒ＾４＋：ＹＡＧ作为被动调Ｑ元件的１．０５９μｍ激光运转,测量了Ｃｒ＾４＋：ＹＡＧ 同小爱过率及不同泵浦能量上激光单脉冲的输出能量、脉冲宽度、重复率,给出了Ｎｄ：Ｓ－ＦＡＰ晶体Ｃｒ＾４＋：ＹＡＧ调Ｑ工作原理的方程组,数值求解该方程组得的理论结果与实验值相符。     

飞秒激光泵浦Ⅰ类BBO晶体中自发参量下转换的研究

实验研究了飞秒脉冲激光泵浦Ⅰ类BBO晶体中自发参量下转换效应,以及产生的彩色锥形辐射现象.系统分析了各参量对二次谐波转换效率及彩色锥形辐射现象的影响.研究结果表明:蓝绿色锥形辐射具有最大的发散角,这与相位匹配理论模拟结果吻合;正入射时,增大泵浦光强及晶体厚度均会引起彩色锥形辐射亮度增加,且最大出射角中心波长往长波移动;...     

光折变晶体中二波耦合光强依赖皮秒光脉冲整形

波长为532nm、主脉冲脉宽为55ps、重复频率为82MHz的激光脉冲列在掺Ce的KNSBN晶体中进行二波耦合.当探测脉冲(倒空脉冲)相对于泵浦脉冲有一定时间延迟时,泵浦脉冲发生整形.整形效果随入射总光强的增大而变得越来越明显.实验结果与理论符合很好.     

SBN:Cr晶体的光折变四波混频相位共轭特性实验研究

从实验上研究了同成分SBN:Cr晶体在He-Ne激光照射下的四波混频相位共轭特性.首先测量了在不同泵浦光与信号光光强比m及不同光束夹角2θ的情况下,晶体的四波混频相位共轭反射率R随泵浦光强比p的变化关系.其次测量了泵浦光束与信号光束耦合方向对SBN:Cr晶体的四波混频相位共轭特性的影响,并就两种不同掺杂浓度的晶体样品进行了对比,所得实验结果与理论分析基本一致.最后,利用SBN:Cr晶体四波混频相位共轭特性进行了图象畸变消除实验.     

飞秒激光泵浦I类BBO晶体中自发参量下转换的研究

实验研究了飞秒脉冲激光泵浦I类BBO晶体中自发参量下转换效应,以及产生的彩色锥形辐射现象.系统分析了各参量对二次谐波转换效率及彩色锥形辐射现象的影响.研究结果表明:蓝绿色锥形辐射具有最大的发散角,这与相位匹配理论模拟结果吻合;正入射时,增大泵浦光强及晶体厚度均会引起彩色锥形辐射亮度增加,且最大出射角中心波长往长波移动;不同光束偏振态下可依次观察到彩色锥形辐射、超连续现象.     

飞秒激光泵浦I类BBO晶体中自发参量下转换的研究

实验研究了飞秒脉冲激光泵浦I类BBO晶体中自发参量下转换效应,以及产生的彩色锥形辐射现象.系统分析了各参量对二次谐波转换效率及彩色锥形辐射现象的影响.研究结果表明:蓝绿色锥形辐射具有最大的发散角,这与相位匹配理论模拟结果吻合|正入射时,增大泵浦光强及晶体厚度均会引起彩色锥形辐射亮度增加,且最大出射角中心波长往长波移动|不同光束偏振态下可依次观察到彩色锥形辐射、超连续现象.     

太阳光泵浦固体激光阈值的理论分析

为了选择适合太阳光泵浦的激光材料,本文从四能级速率方程出发,综合考虑了太阳辐射带状光谱特性和激光材料对泵浦光吸收能力,建立了太阳光泵浦固体激光理论模型。利用该模型推导得到了单束光侧面泵浦和椭球腔侧面泵浦方式下的泵浦阈值表达式,并结合Nd~3+∶YAG、Nd~3+∶glass、Nd~3+∶Cr~3+∶GSGG(Nd~3+∶Cr~3+∶Gd_3Sc_2Ga_3O_12)、Cr~3+∶BeAl_2O_4和Cr~3+∶Nd~3+∶YAG等激光材料的光谱参数,计算了这些材料的泵浦阈值光强。结果表明:在单束光侧面泵浦和椭球腔侧面泵浦方式下,Nd~3+∶YAG的泵浦阈值光强分别为448个太阳常数和224个太阳常数,是比较适合用太阳光泵浦的激光材料。由于椭球腔的特殊结构,采用椭球腔侧面泵浦激光介质,阈值光强比较低。分析了泵浦阈值光强与材料直径的关系。该模型可用于从现有的激光材料中筛选出在太阳光泵浦下最易输出激光的工作物质。     

高功率半导体激光端面泵浦方形掺Nd3+离子激光晶体热形变研究

为了解决高功率半导体激光器端面泵浦激光晶体引起的热效应问题，激光晶体泵浦端面的热形变必须进行准确的计算.通过对于全固态激光器中激光晶体的工作特点分析，建立了矩形截面激光晶体热分析模型.基于热传导方程，提出了泊松方程的一种新解，并获得了矩形截面激光晶体端面热形变分布的一般解析表达式.同时讨论了半导体激光器偏心泵浦激光晶体给端面热形变带来的影响.与有限元分析方法以及其他数值分析方法相比，解析分析方法不会给计算引入任何的误差.热形变的解析分析为解决激光晶体的热效应问题以及提高激光器的性能提供了理论的依据.     

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%.     

泵浦光强对激光相位共轭波非线性效应的影响

分析了泵浦光强对激光相位共轭谐振腔中探测光场的作用。基于稳定性定理,通过确定系统的Lyapunov指数,数值计算了在不同泵浦光强下的激光相位共轭波的非线性效应。结果显示,泵浦光强是系统的控制参量。调节泵浦光强的数值,系统的动力学性质发生了改变,可以呈现一周期、二周期、四周期以及倍周期分岔、周期并缩和混沌现象。     

基于侧面热对流的LD泵浦Yb:KGd(WO4)2热透镜效应研究

基于对LD端面泵浦Yb∶KGW激光晶体工作特点的分析,建立了符合条件的激光晶体热模型.考虑晶体侧面的热对流,运用MATLAB和FORTRAN软件,通过有限差分法求解各向异性介质热传导方程,得到了该晶体的温度场分布、端面热形变分布和不同泵浦功率下的热焦距.结果表明:在泵浦功率为14 W时,泵浦面最高温度达272.8℃、最...     

主振荡功率放大中的激光晶体热分布的理论研究

本文通过热传导方程建立了激光晶体在进行主振荡功率放大时的内部温度空间分布模型。在此基础上,比较了单端泵浦与双端泵浦行波放大装置激光晶体热分布的情况,得出了双端泵浦较单端泵浦在热效应上具有一定优势的结论。并且,我们对双端泵浦行波放大装置中的各项参数进行了优化,在分析了双端泵浦主振荡功率放大的激光晶体及泵浦源参数对热分布影响的基础上,设计了掺杂原子数百分比浓度为0.2%,长度19 mm的激光晶体及腰斑为650μm的泵浦源,获得了一个激光晶体内热分布较为均匀的双端泵浦行波放大装置。