重频Yb:YAG片状激光器电光调Q时空演化模拟计算和实验研究

基于Yb3+抽运动力学,结合光线追迹的方法,建立了抽运过程中的放大自发辐射模型,得到激光介质中三维含时储能分布.将速率方程理论和角谱传播理论结合,对谐振腔内调Q脉冲的形成、传播过程进行建模计算,得到激光脉冲的时间-空间分布和光束质量因子变化规律.同时进行了激光二极管抽运重频Yb:YAG片状激光器电光调Q实验,并与模拟计算的结果进行了对比校核,印证了计算模型的正确性.这为主动调Q固体激光器的设计提供了参考.     

不同腔结构下的声光调Q双包层光纤激光器特性研究

报道了半导体激光器端面抽运不同结构的声光调Q的双包层光纤激光器的脉冲输出特性. 对前向、后向不同抽运方式的掺镱调Q双包层光纤激光器在输出平均功率,调Q脉冲宽度及脉冲稳定性进行了对比及讨论;其中后向抽运的光纤激光器,在10kHz重复频率调制下,获得了斜效率为60％的平均功率输出,其脉冲宽度为52ns,单脉冲能量为03mJ. 最后利用不同抽运方式下的速率方程,理论分析调Q脉冲的特性,分析结果与实验相符. 关键词： 双包层光纤激光器 声光开关 前向抽运 后向抽运     

脉冲储能型重复频率Yb:YAG片状激光放大器ASE效应研究

探讨了脉冲储能型重复频率片状Yb:YAG激光放大器抽运过程中的自发辐射放大（ASE）效应和能量提取过程.在Yb³⁺离子抽运动力学的基础上,建立了抽运过程中的自发辐射放大模型,计算了Yb:YAG晶体中三维含时储能密度分布和全片可提取能量.讨论了不同介质尺寸、掺杂浓度及厚度、介质温度参数下,自发辐射放大对储能的影响.给出了较为优化的设计,将有助于基于Yb激光材料的大能量二极管抽运的固体激光器设计. 关键词： 脉冲储能 Yb:YAG激光放大器 自发辐射放大（ASE）     

不同脉冲重复频率下抽运方式对全光纤声光调Q激光器性能的影响

在不同初始边界条件下数值求解描述全光纤声光调Q双包层光纤激光器的速率方程,得到前向抽运结构和后向抽运结构下激光器上能级粒子数在增益光纤中的分布,以及脉冲能量、平均功率、脉宽、光纤中储能与脉冲重复频率、抽运合束器对信号光透过率、抽运功率的相互关系.从谐振腔内放大自发辐射光的产生影响谐振腔损耗的角度分析仿真结果,并实验验证两种抽运方式对输出脉冲功率和脉冲宽度的影响.结果表明：不同脉冲重复频率下抽运方式会对全光纤声光调Q激光器性能产生显著影响,为获得较好的脉冲输出性能,在重复频率较低 关键词： 光纤激光器 Q')" href="#">声光调Q 抽运方式     

Yb离子抽运动力学及脉冲储能特性研究

从准三能级Yb离子的能级结构出发，建立了Yb离子的抽运和激光速率方程，结合解析和数值方法，研究了Yb激光介质的抽运动力学过程，包括抽运激发效率、最低抽运强度、激光能量提取效率等关键参数.比较了三类典型的Yb激光介质性能：Yb:S-FAP,Yb:YAG以及Yb:FP-glass.以放大自发辐射(ASE)为设计判据，重点研究了脉冲储能型Yb激光器的设计准则，包括增益介质的厚度与掺杂浓度.最后利用此模型给出了基于Yb:S-FAP以及Yb:YAG的100J级二极管抽运固体激光器(DPSSL)的总体设计参数.将对基于Yb激光介质的脉冲储能型DPSSL的设计提供有益的参考. 关键词： Yb离子 速率方程 抽运动力学 二极管抽运固体激光器     

激光二极管端面抽运的棒状Yb：YAG激光器

分析了影响激光二极管抽运Yb：YAG激光器调Q效率的参量，推导了激光二极管端面脉冲抽运Yb：YAG晶体的速率方程，解出了双程抽运情况下的净抽运量子产率。利用数值计算方法，模拟了净抽运量子产率与晶体长度，抽运光脉冲宽度等关系，得出晶体长度的优化可以提高Yb：YAG激光器输出效率。计算了词Q Yb：YAG激光器的最大增益、最大储能，分析了放大自发辐射对于Yb：YAG能量存储的影响。同时给出了激光二极管端面抽运调Q Yb：YAG优化设计方法。这些分析和计算为实际器件的研制提供参考。     

边缘抽运复合Yb:YAG/YAG薄片激光器设计与功率扩展

设计了边缘抽运复合Yb:YAG/YAG薄片激光器.薄片激光器的显著优点是热梯度和激光传输方向相同，减小了横向的温度梯度，解决了高功率激光器冷却和高功率抽运的矛盾，避免了放大的自发辐射. 与高功率棒状和板条激光器相比，一维空间冷却理论和边缘抽运理论可以获得更高的功率输出，列举了两种高功率Yb:YAG/YAG薄片激光器设计实例. 关键词： 固体激光器 薄片激光 边缘抽运 功率扩展     

Yb:Y2O3透明陶瓷的光学性能研究

介绍了一种基于纳米粉末真空烧结技术的新型固体激光材料——Yb：Y₂O₃多晶陶瓷的制备工艺、物理化学特性、能级结构和光谱特性，并与Yb：YAG单晶进行了对比.采用紧凑型有源镜激光器(CAMIL)的抽运方式，验证了Yb：Y₂O₃透明陶瓷的激光输出性能.在35W的最大抽运功率下，得到波长1078 nm，功率10.5 W 的连续激光输出，斜率效率达到37.5%.实验中还观察到激光输出波长随抽运功率增加而红移以及随输出耦合镜变化而漂移的现象.Yb：Y₂O₃多晶陶瓷是一种理想的激光材料，不仅具有与Yb：YAG单晶同样优秀的物理化学性能和光谱特性，而且其热导率和发射带宽约为Yb：YAG单晶的两倍，非常适合于高亮度激光器和超短脉冲激光器领域的发展应用. 关键词： 2O₃陶瓷')" href="#">Yb:Y₂O₃陶瓷 陶瓷激光器 透明陶瓷     

LD抽运Yb:GSO实现1090 nm低阈值激光运转

用Yb:Gd₂SiO₅(Yb:GSO)晶体实现激光运转.利用940 nm的二极管激光器作为抽运源，得到Yb:GSO激光器的激光中心波长为1090 nm，抽运阈值功率密度仅为1.27 kW/cm²，小于Yb:YAG的理论阈值1.53 kW/cm².利用2%的输出镜得到最大输出功率为360 mW，相应的斜效率为19%. 关键词： Yb:GSO晶体 激光二极管抽运 阈值     

受激布里渊散射光脉冲波形的研究

从实验和理论上研究了受激布里渊散射(SBS)光脉冲波形.在Nd∶YAG调Q激光器中实验研究了SBS光脉冲波形随抽运光参数、结构参数和介质参数的变化规律，并利用SBS理论模型进行了数值模拟，实验与数值模拟结果的变化趋势基本一致.结果表明，抽运光能量越小，透镜焦距越短，镜-池间距越长，介质声子寿命越长，SBS光脉冲波形就越不容易出现调制现象.分析和讨论了抽运光参数、结构参数和介质参数对SBS光脉冲波形的影响机理. 关键词： 受激布里渊散射 脉冲波形 抽运光参数 结构参数     

腔内光强空间分布对被动调Q激光器速率方程解的影响

在被动调Q激光器速率方程中考虑腔内光强的高斯分布,数值求解该速率方程所得的理论结果比采用平面波近似所得的理论结果更接近于Cr⁴⁺:YAG调QNd³⁺:YAG激光器的实验结果.     

抗共振环稳定被动调Q 激光的作用

本文从理论出发,分析抗共振环(Anti-ResonantRing-ARR)稳定调Q 激光脉冲的作用.将新型调Q晶体Cr⁴⁺:YAG置于ARR中心,在平-ARR介稳腔中获得能量起伏0.34%的高稳调Q单脉冲输出.     

用时域ABCD矩阵对调Q锁模激光器的研究

用时域ABCD矩阵讨论了调Q锁模脉冲激光器输出脉冲的宽度和啁啾特性,主要给出了调Q元件作为幅度调制元件时的时域ABCD矩阵,并将光脉冲在激光腔中往返一周的ABCD矩阵写出,用此矩阵讨论了它对锁模脉冲的影响.给出了Nd:YAG激光器中用Cr⁴⁺:YAG作调Q元件时的调Q锁模脉冲激光器特性,并讨论了腔内色散、饱和吸收强度、增益带宽对输出脉冲特性的影响.用时域ABCD矩阵大大简化了计算过程.     

二极管泵浦被动调Q Nd:YAG/ KTP绿光激光器

报道了LD泵浦的Nd:YAG/KTP/Cr:YAG结构被动调Q绿光激光器.当注入泵浦功率为750mW时,获得了平均功率38mW,脉冲宽度14.7ns,重复频率20.4kHz,峰值功率126.6W的调Q绿激光输出.     

A Single -Longitudinal-Mode Nd:Ce:YAG <Emphasis Type="Italic">Q</Emphasis>-Switched Laser Based on a Three-Plan Resonant Reflector

We present an efficient and compact passively Q-switched flash-lamp-pumped Nd:Ce:YAG singlelongitudinal-mode (SLM) laser system. With Cr⁴⁺:YAG as a saturable absorber, we design a three-plan resonant reflector for generating smooth SLM Q-switched pulses. We provide a theoretical calculation and optimization of the resonant reflector for improving the longitudinal-mode selection ability. We obtain a stable SLM output with a single-pulse energy of 10 mJ and a pulse width of 10.7 ns at 10 Hz. The near-diffraction-limited beam-quality parameter M² is less than 1.5. The system can operate with a repetition rate from 1 to 10 Hz. We achieve the stable laser operation with less than 3% fluctuation of the pulse energy within 10,000 shots.     

用预泵浦技术实现Cr4+、Nd3+双掺YAG激光器自调Q可控输出

对LD泵浦Cr⁴⁺、Nd³⁺双掺YAG自调Q激光器进行了研究,在连续泵浦和脉冲泵浦下获得了1.064μm调Q偏振激光脉冲输出,脉冲宽度(FWHM)为30ns,单脉冲能量为0.5μJ.采用直流预泵浦技术使Q开关时间的不确定度从×10ms减小到5μs左右,并使激光Q脉冲重复率从1kHz提高到近17kHz,该方法也同样适用于其它被动调Q激光器.     

LD抽运被动调Q固体激光器的脉冲稳定性

报道了二极管激光抽运Cr,Nd∶YAG被动调Q Nd∶YVO₄ 1064nm激光输出.为了提高被动调Q激光的输出稳定性，谐振腔采用长腔，增益介质位于谐振腔中间位置.实验中获得了稳定的被动调Q激光输出.在最高入射抽运功率为17.5W时，脉冲重复频率达到71.3kHz，脉冲宽度为0.4μs.调Q脉冲幅度不稳定性低于±10%，脉冲时间波动性低于±3.5%.     

Doubly <Emphasis Type="Italic">Q</Emphasis>-Switched Nd:YAG Ceramic Laser

Using simultaneously both an acousto-optic (AO) modulator and a Cr⁴⁺:YAG saturable absorber in the cavity, we demonstrate for the first time the performance of a diode-pumped doubly Q-switched Nd:YAG ceramic laser. In contrast to purely acousto-optic Q-switched laser, this doubly Q-switched laser can generate shorter and more symmetric pulses. At an absorbed pump power of 10 W and a repetition rate of 20 kHz, the pulse width is compressed to 30 and 25 ns, respectively.     

An Intracavity-Triggered Passively-Switched Nd:YVO<Subscript>4</Subscript> Laser

We demonstrate an intracavity-triggered passively Q-switched Nd:YVO₄ laser within a diode-end-pumped configuration. We employ a Cr⁴⁺:YAG saturable absorber as the passive Q switch and an Nd:LiYF₄ (YLF) laser as the laser triggering of the Q-switched laser. Since we use the same Cr⁴⁺:YAG crystal and output coupler with the Nd:YVO₄ laser, the Cr⁴⁺:YAG Q switch is triggered inside the Nd:YLF laser cavity. As a result, the timing jitter in standard deviation of Nd:YVO₄ laser can be reduced to 16 ns.