预脉冲灯泵钛宝石可调谐激光器

利用预脉冲技术,可减小氙灯放电初始阻抗,使主放电电流脉冲前沿变陡,脉冲包络变窄,峰值变高,泵浦能量集中,有利于灯泵钛宝石激光输出。试验证明,在低能量（４７Ｊ）注入时,电光转换效率提高１８％,输出９５０ｍＪ;在高能量（１１６Ｊ）注入时,效率提高５％,输出能量１８１０ｍＪ。该激光器可调谐范围为６９５～９４０ｎｍ。     

掺钛宝石可调谐激光器及其进展

１９８２年掺钛宝石（Ｔｉ３＋Ａｌ２Ｏ３）晶体第一次产生可调谐激光，该晶体性能优异，晶体的物理和化学性质与红宝石相似．Ｔｉ３＋离子能级结构有利于产生具有宽吸收和宽荧光谱的激光．晶体生长的关键是提高掺钛浓度和克服钛离子变价．美国、苏联、中国已生长出这种激光晶体．掺钦宝石可调谐激光器可调范围为 ６７０－１０００ｎｍ，光泵连续输出已达１．６ｗ，脉冲输出为１００ ｍＪ，总效率为４０％，灯泵阈值为２０Ｊ，输出为３００ｍＪ． 预期效率可望达５％．将其倍频，可实现单一系统全可见区可调谐．中国科学院安激光学精密机械研究所已实现６７７－９８７ｎｍ可调谐激光．     

提高灯泵钛宝石激光器效率的技术途径

介绍了几种提高灯泵钛宝石激光器效率的技术途径,包括脉冲氙灯参数的选取,放电电流的优化,泵浦腔几何结构的设计,光学谐振腔参数的优化和输出耦合镜最佳透过率的选取。通过以上各项技术的完善,激光效率得到明显提高,从０．５％到２％［１］。     

499nm绿色激光泵浦的掺钛宝石激光输出

首次推导用ＸｅＣｌ／Ｈ２拉曼系统三阶期托克期输出作泵浦源的可调谐掺钛宝石激光输出特性在稳恒溅注浦光的波长为４９９ｎｍ，脉宽为６０ｎｓ。激光输出的斜率效率为５９％，脉宽为２０ｎｓ。最大输出能量为１．２ｍＪ。能量转换效率为４２％。采用一组调谐镜时的范围为６８０－８３４ｎｍ     

LaserOperationofTi∶SapphirePumpedby499nmGrenLaser

首次推导用ＸｅＣｌ／Ｈ２拉曼系统三阶斯托克斯输出作泵浦源的可调谐掺钛（宝石激光输出特性，泵浦光的波长为４９９ｎｍ，脉宽为６０ｎｓ。激光输出的斜率效率为５９％，脉宽为２０ｎｓ。最大输出能量为１．２ｍＪ，能量转换效率为４２％。采用一组调谐镜时的调谐范围为６８０８３４ｎｍ。     

钛宝石再生放大器实验研究

分析了啁啾脉冲在钛宝石再生放大器中的能量增益与泵浦光及信号光光束口径的关系。并用不同能量的调Ｑ倍频ＮｄＹＡＧ激光器的５３２ｎｍ光为泵浦光，测量了２ＴＷ钛宝石激光系统中钛宝石再生放大器在无注入信号脉冲时和有注入信号脉冲时的脉冲建立时间及相应的输出能量大小。再生放大器的增益为２×１０７。     

钛宝石浦掺钕碲酸盐玻璃激光器

室温下钛宝石激光泵浦掺钕碲盐酸盐块体玻璃激光器运载成功，激光波长１０６６ｎｍ，激光阈值４．２０ｍＪ，斜率效率１４．７％。     

高效连续波钛宝石激光器的优化设计及实验研究

运用ABCD律及自再现条件对钛宝石线性腔的折叠角进行了优化,从而大大提高了钛宝石晶体中光束束腰的耦合效率同时实验上对连续钛宝石激光器进行了研究,采用20mm长的钛宝石晶体和10%输出耦合镜,并运用优化后的折叠角,最终用全线氩离子激光器泵浦的连续波钛宝石激光器的斜率效率高达34.2%,在泵浦功率为7.7W下,连续钛宝石激光器输出功率达1.89W.     

Nd：S—FAP晶体1.328μm激光特性研究

用染料激光和氙灯泵浦实现了ＮｄＳ－ＦＡＰ晶体低阈值、高效率的１．３２８μｍｍ激光运转。在透过率７％的平－平腔情况下，染料激光泵浦斜效率为３８％，阈值４．５ｍＪ，倍频红光波长为０．６６４μｍ，线宽１．３ｎｍ；采用氙灯泵浦（４×３０ｍｍ），实现了１．３２８μｍ自由运转，阈值为２４０ｍＪ，斜效率为０．８５％。测量了不同腔长，不同透过率情况的输出能量、光束发散角和偏振特性等。     

氙灯泵浦新型晶体NdS－FAP的激光特性

测量了新型晶体ＮｄＳ－ＦＡＰ，［ＮｄＳｒ５（ＰＯ４）３Ｆ］的非偏振光吸收光谱。它具有宽的有效吸收带，在５７５ｎｍ和８０４．５ｎｍ处有二个强的吸收峰。采用微型氙灯泵浦实现了自由运转和染料片调Ｑ运转。激光输出波长为１．０５９μｍ。自由运转的阈值能量仅为１５０ｍＪ，斜效率为１．２５％；调Ｑ输出的峰值功率密度为１０ＭＷ／ｃｍ２。测量了发射光谱及不同腔长、不同染料片小信号透射率情况下的输出能量、脉冲宽度等。     

电容损耗对脉冲氙灯放电特性的影响

研究了储能电容自身损耗对氙灯放电特性的影响,对脉冲氙灯放电回路进行了分析与改进。在实际电容自身损耗不为零的情况下,将电容等效为理想电容与损耗阻抗的串联,给出了计算氙灯放电特性的改进公式,并详细计算和分析了电容自身损耗增大情况下的氙灯放电电流和放电功率变化情况,计算结果表明:损耗增大会导致氙灯放电电流、功率峰值下降,闪光时间缩短,显著影响激光泵浦效率;电容损耗增大还会导致LC放电回路出现电容反充电现象,影响氙灯正常工作并缩短灯的寿命。实际的储能电容充放电实验证明,电容损耗增大会导致氙灯闪光的波形峰值下降、闪光时间缩短和电极溅射加剧,验证了理论分析的合理性。另外,实验证明环境因素对储能电容自身损耗的增大具有非常显著的影响。     

脉冲氙灯放电过程分析与实验测定

脉冲氙灯是一种新型光源,利用量子理论以及气体放电理论分析了脉冲氙灯放电过程,设计了放电测试系统,实验测定了放电过程中的电压、电流和光脉冲信号。结果表明：在预电离阶段自由电子浓度较低,能量较低;气体放电阶段灯内形成电子崩,使得自由电子浓度的增大,放电电流迅速上升,电压下降;离子复合时释放出光子形成光脉冲,氙灯脉冲的光能量输出和光谱特性与复合电子能量、氙气复合能级相关,而当输入能量与氙灯的能耗不一致的时候,将导致充电电容反复充放电,而使电路产生振荡。对于分析脉冲氙灯放电过程,优化放电回路参数设计和脉冲氙灯的生产具有重要意义。     

Characteristics of xenon-lamp pumped pyrromethene 567-doped dye laser based on polymethylmethacrylater

The solid-state medium containing pyrromethene 567 (PM567) in a polymethylmethacrylate polymer host is shown to lase under the flash lamp excitation. The experimental setup is an ordinary industrial product without special design. The bulk transmission losses, the output energy, and the other lasing properties are compared. The medium with the lowest transmission loss, measured to be 0.392 %/cm at 633 nm, gives a laser output of 130 mJ with a slope efficiency of 0.082%.     

Laser characteristics of a new crystal Nd:Sr5(PO4)3F at 1.059 μm

The absorption spectrum of a new crystal Nd : Sr₅(PO₄)₃F or Nd : S-FAP, was measured, its two strong absorption peaks and broad effective absorption band showed that Nd : S-FAP can be appropriately pumped at 575 nm and 805.4 nm as well as with a xenon flashlamp. By using a tunable dye-laser (570.0~600.0 nm), a laser-diode (805 nm) and a xenon flash lamp as pump sources, respectively, the performance of a low threshold and high efficiency Nd:S-FAP laser at 1.059 (μm) (including pulse run, cw run, free-run and Q-switch run) has been demonstrated. The laser characteristics, such as the emission spectrum, the output energy, the output power, the pulse width, etc, were measured. In addition, the prospect of a Nd:S-FAP crystal for low-threshold high-efficiency miniature lasers is discussed.     

氙灯泵浦的NYAB晶体调Q激光运转特性及实验研究

首次报道了氙灯泵浦的自激活自倍频NYAB复合功能晶体的BDN染料片调Q运转,获得了自倍频绿光单脉冲.测量了不同L和T_o情况下的绿光脉冲的能量、脉宽和峰值功率.文中还从理论上推导了自激活自倍频晶体调Q激光器的方程组.数值求解方程组,所得的理论数据与实验结果很好地相符.最后,讨论了进一步提高绿光脉冲峰值功率的途径.     

氙灯泵浦新型晶体Nd：S—VAP调Q激光器腔内倍频研究

采用氙灯泵浦晶体Ｎｄ：Ｓ－ＶＡＰ，ＫＴＰ晶体腔内倍频，实现了Ｎｄ：Ｓ－ＶＡＰ晶体０．５３２５μｍ绿光激光ＢＤＮ染料片调Ｑ运转，测量了输出绿光激光的特性及不同腔长和染料片小信号透过率情况下的输出能量及脉冲宽度，给出染料片调Ｑ腔内倍频的耦合波方程组，数值求解方程组，所得的理论数据与实验结果很好地相符。     

新型晶体Nd:S-VAP激光特性研究

测量了 Nd:S-VAP[Nd:Sr₅(VO₄)₃F]晶体的吸收光谱特性,在583.0nm 和809.0nm处有强烈的吸收峰.用可调谐染料激光泵浦实现了低阈值、高效率的激光运转.在透射率15%的平-平腔情况下,斜率效率为50%,阈值2mJ,倍频绿光的中心波长为536.0nm,线宽为1.4nm.采用φ4mm×30mm 的氙灯泵浦,实现了自由运转和染料片调 Q 运转.阈值为130mJ,斜效率为1.3%.测量了不同腔长、不同染料片小信号透射率情况下的输出能量、脉冲宽度以及光束发散角和偏振特性等.     

基于反激拓扑与RC隔离触发网络的短弧脉冲氙灯电源设计

针对现有的短弧脉冲氙灯电源存在明显的阻尼振荡等现象,提出了一种基于反激拓扑方法与RC隔离触发网络的短弧脉冲氙灯驱动电源设计。驱动电源采用24 V输入,主电压通过反激拓扑结构产生700～1000 V连续可调输出,脉冲触发电压电路采用二级级联升压电路产生5～7 kV脉冲输出,主电压和脉冲触发电压经过RC隔离触发网络后对脉冲氙灯进行驱动点亮。对驱动电源各个模块进行了设计与实现,将RC隔离触发网络仿真与实际触发波形对比,并比较分析了主电压在不同电压下的充放电波形。实验结果表明,所设计的驱动电源点亮短弧脉冲氙灯的成功率达100%,验证了所设计驱动电源的可行性;所设计的驱动电源充放电总时间最大值为5.63 ms,为短弧脉冲氙灯提供了较高的闪烁频率;所设计的驱动电源与文献对比将阻尼振荡范围从32.24%降低到4.7%,有效抑制了放电产生的阻尼振荡,避免对储能电容造成二次充电,有效提高了储能电容及短弧脉冲氙灯的放电次数及寿命。     

Intracavity Frequency Doubling of a New Low－threshold High－efficiency Crystal Nd：Sr_5（VO_4）_3F

ＩｎｔｒａｃａｖｉｔｙＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｏｕｂｌｉｎｇｏｆａＮｅｗＬｏｗ－ｔｈｒｅｓｈｏｌｄＨｉｇｈ－ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙＣｒｙｓｔａｌＮｄ：Ｓｒ＿５（ＶＯ＿４）＿３ＦＺＨＡＯＳｈｅｎｇｚｈｉ；ＷＡＮＧＱｉｎｇｐｕ；ＺＨＡＮＧＸｉｎｇｙｕ；ＷＡＮＧ...