半导体可饱和吸收镜作为被动调Q吸收体的发展状况

简介了近年来发展起来的若干种新型固体激光器被动调Q用吸收体：掺Cr4+系列，Cr，Nd∶YAG自调Q激光晶体，人眼安全激光器被动调Q用吸收体，GaAs吸收体，半导体可饱和吸收镜。着重介绍了固体激光器和光纤激光器调Q用半导体可饱和吸收镜的原理、研制方法及应用状况。     

基于LD双端面泵浦的Nd:YAG高效率倍频激光器

报道了一种利用激光二极管（LD）双端面泵浦的Nd：YAG激光晶体,Cr⁴⁺：YAG晶体被动调Q,LBO临界相位匹配腔内倍频的高转换效率的绿光激光器。分析了双端面泵浦YAG激光器的热效应,实验中LD双端面泵浦,采用U型平行平面腔结构对Nd：YAG进行传导冷却。当总泵浦光为33.8 W时,得到被动调Q频率10 KHz、功率8.21 W的线偏振基频光输出。6.72 W的绿光输出的倍频效率为86%,输出光束为基模,M²为1.4。实验表明双端面泵浦YAG倍频激光器具有很高的转换效率。     

全固态腔内倍频被动调Q绿光激光器的理论研究

将倍频过程视为一种随基波光子数变化而变化的非线性腔内损耗,对被动调Q四能级速率方程进行修正,总结出了被动调Q绿光激光器的四能级非线性速率方程.通过数值求解,对连续LD泵浦Nd:GdVO4 /Cr4+:YAG/KTP和Nd:YAG/ Cr4+:YAG/LBO腔内倍频被动调Q绿光激光器的输出特性进行了数值模拟.通过与实验数...     

Cr^4＋：YAG被动调Q激光器输出特性的解析分析

在考虑Cr^4＋：YAG晶体激发态吸收的情况下，给出了Cr^4＋：YAG被动调Q的Nd：YAG激光器的速率方程组，从该速率方程组出发推导出了Nd：YAG被动调Q激光器的输出能量、脉冲宽度和效率的解析解，并分析了各参量之间的相互耦合关系。结果表明，在考虑了Cr^4＋：YAG晶体激发态吸收的情况下，理论上能够正确地反应出Cr^4＋：YAG晶体的吸收特性，对设计和优化Cr^4＋：YAG被动调Q激光器有一定的指导意义。     

GaAs被动调Q兼输出耦合Nd∶YVO4激光特性研究

利用可饱和吸收半导体GaAs作为被动调Q元件和FP输出耦合镜,实现了半导体激光器(LD)抽运Nd:YVO4激光调Q运转,获得脉宽度为47ns,重复频率为1183kHz,平均功率为430mW,光束质量为M2=113的TEM00激光基横模输出,调Q抽运阈值为1700mW.并数值求解了含有GaAs被动调Q兼输出耦合的速率方程,分析了GaAs被动调Q机理以及脉宽宽度、重复频率、平均功率随抽运速率、腔长的变化关系,理论与实验结果相一致.为多功能综合型微型调Q固体激光器提供了简单有效的方法. 关键词： 被动调Q 输出耦合 GaAs     

Cr4+：YAG被动调Q激光器中受激粒子上转换效应对脉冲的影响研究

分析和报道了受激粒子能量上转换(ETU)效应对Cr:YAG 被动调Q Nd:YAG/Nd:YVO₄激光器的输出脉冲影响研究.结合ETU理论分析和被动调Q速率方程组，得到了初始反转粒子密度，末态反转粒子密度和光强最大时反转粒子密度的比值变化对激光输出脉冲宽度和脉冲能量的影响，和实验结果相一致.同时讨论了降低ETU效应的方法，有助于这类被动调Q激光器的优化设计. 关键词： 受激粒子能量上转换 Cr:YAG饱和吸收体 被动调Q     

激光器件 固体激光器

TN248.1 2004053343 用离子注入GaAs晶片实现闪光灯泵浦Nd:YAG激光器中的被动调Q=Passive Q-switching in a flash-lamp pumped Nd:YAG laser with ion-implanted GaAs wafer[刊,中]/王勇刚(中科院半导体研究所,北京(100083))。李朝阳…∥半导体学报。—2004,25(2)。—148-151     

GaAs被动调Q兼输出耦合Nd∶YVO4激光特性研究

利用可饱和吸收半导体GaAs作为被动调Q元件和F-P输出耦合镜,实现了半导体激光器(LD)抽运Nd:YVO4激光调Q运转,获得脉宽度为47ns,重复频率为1183kHz,平均功率为430 mW,光束质量为M2=1.13的TEM00激光基横模输出,调Q抽运阈值为1700mW.并数值求解了含有GaAs被动调Q兼输出耦合的速率方程,分析了GaAs被动调Q机理以及脉宽宽度、重复频率、平均功率随抽运速率、腔长的变化关系,理论与实验结果相一致.为多功能综合型微型调Q固体激光器提供了简单有效的方法.     

被动调Q激光器输出特性的实验研究

被动调Q晶体Cr∶YAG对激光器的性能起着重要的作用。对Cr∶YAG被动调Q Nd∶YAG激光器进行了实验研究。着重研究了抽运功率、腔长、输出镜透过率以及初始透过率等因素对激光输出脉冲序列的重复率、脉冲宽度以及输出功率的影响。实验结果表明，抽运功率是影响重复率的最大因素，抽运功率的增大可以提高重复率，并减小脉冲宽度；它对腔长的影响效果刚好相反；存在一个可使输出功率最大的最佳输出镜透过率；不同的初始透过率对输出有一定的影响。分析表明被动调Q技术适用于DPL。     

低温GaAs被动调Q锁模Nd∶Gd_(0.42)Y_(0.58)VO_4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∶Gd0.42Y0.58VO4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%。     

角锥棱镜腔Nd:YAG/Cr4+:YAG被动锁模激光器的研究

理论分析并数值模拟了腔内光强随角锥棱镜旋转的变化,实验证明在角锥棱镜腔Nd:YAG/Cr4 :YAG被动锁模激光器中,偏振耦合输出得到了锁模深度和锁模几率近乎100%的线偏振被动锁模脉冲输出.通过旋转角锥棱镜改变偏振耦合输出、调节腔内光强,可以得到被动锁模和被动调Q两种状态的脉冲输出,脉冲能量166.5 mJ/pulse,脉冲动静比高达59.7%.     

基于热键合技术的Cr~(4+):YAG被动调Q固体激光器实验研究

为获得一体化ns脉冲固体激光器,设计了一种Cr4+∶YAG被动调Q的激光器,将Cr4+∶YAG和Nd∶YAG热键合到一起,并在两端直接镀膜构成F-P激光腔。实验中用光纤耦合的激光二极管端面泵浦激光晶体,实现准连续的激光脉冲输出。针对实验中存在的热透镜效应,设计了一散热片,并对风吹和散热片的实验结果进行了对比。实验证实了设计的可行性,并实现了激光器的稳定运转。     

激光二极管抽运的Nd：YVO4GaAs被动调Q激光器研究

报道了激光二极管抽运Nd:YVO4半导体材料GaAs被动调Q激光器运转。测量了不同透过率输出镜条件下，输出调Q脉冲的宽度，能量及冲重复率。在抽运功率为4W时，得到了脉宽为30ns、能量为8μJ、重复率为60KHZ的稳定的调Q脉冲。还就GaAs调Q机理进行了理论研究并对实验中的一些现象进行了分析讨论。     

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%.     

被动调Q自拉曼Nd:GdVO4激光器

对激光二极管(LD)抽运的自拉曼Nd:GdVO4被动调Q激光器进行了详细的理论和实验研究.实验中采用Nd:GdVO4晶体同时作为激光介质和拉曼晶体,分别用了两块不同初始透射率的Cr4 :YAG晶体,得到并比较了采用不同初始透射率的Cr4 :YAG晶体时被动调Q自拉曼激光器的性能.测量了平均输出功率、脉冲宽度和脉冲重复率随抽运功率的变化关系.当Cr4 :YAG的初始透射率为0.91,输入功率是5.7 W时,得到的拉曼光的最高功率为244.6 mW,相应的转换效率为4.3%.通过数值求解基频光和拉曼光空间分布的速率方程并应用到被动调Q自拉曼Nd:GdYO4激光器.获得的理论结果与实验结果大致相符.     

基于超薄层MoS_(2)可饱和吸收体的被动调Q固体Nd∶YAG激光器EI北大核心CSCD

利用超声剥离法制备了超薄层MoS_(2)纳米片分散液可饱和吸收体,以石英池为容器插入Nd∶YAG激光器的平凹谐振腔中,调节谐振腔镜的位置并增大泵浦功率,成功实现了Nd∶YAG激光器被动调Q脉冲输出。实验结果显示,泵浦功率为2.46 W时,激光器开始调Q运转。泵浦功率为14.55 W时,实现了485 mW的脉冲激光输出功率,重复频率为189.75 kHz,脉冲宽度为1.2μs,对应的最大脉冲能量为2.56μJ。结果表明,超薄层MoS_(2)分散液是适用于1064 nm波长固体激光器被动调Q运转的可饱和吸收体材料。     

基于超薄层MoS_2可饱和吸收体的被动调Q固体Nd∶YAG激光器

利用超声剥离法制备了超薄层MoS_2纳米片分散液可饱和吸收体,以石英池为容器插入Nd∶YAG激光器的平凹谐振腔中,调节谐振腔镜的位置并增大泵浦功率,成功实现了Nd∶YAG激光器被动调Q脉冲输出。实验结果显示,泵浦功率为2.46 W时,激光器开始调Q运转。泵浦功率为14.55 W时,实现了485 mW的脉冲激光输出功率,重复频率为189.75 kHz,脉冲宽度为1.2μs,对应的最大脉冲能量为2.56μJ。结果表明,超薄层MoS_2分散液是适用于1 064 nm波长固体激光器被动调Q运转的可饱和吸收体材料。     

正反馈选模和调Q技术

把一个由GaAs光电导开关和激光腔中的普克尔盒组成的正反馈回路,用于YAG激光器中,选单纵模和调Q,获得了稳定可靠的单纵模调Q脉冲.     

激光二极管抽运的Nd:GdVO4激光器

用高亮度激光二极管作抽运源 ,研究了连续、腔内倍频和被动调 Q Nd:Gd VO4 激光器的输出特性。在抽运功率为 881m W时获得了 119m V的连续绿光输出 ,光 -光转换效率 13.5%。用Cr4 :YAG作可饱和吸收体实现了 Nd:Gd VO4 激光器的被动调 Q运转 ,脉冲宽度为 116～ 2 4 ns,重复频率在 50 0 k Hz～ 1.8MHz范围内可调。     

被动调QNd:YAG/Cr:YAG微晶片激光器的优化设计与实验

用数值求解速率方程的方法对被动调Q微晶片激光器进行了优化设计,并在实验中验证了这一优化效果。首先对速率方程进行数值求解,从数值求解的结果中得出了几个关键性参数,例如可饱和吸收体的初始透过率、输出镜反射率、激光器腔长、激光器腔内损耗、抽运激光光斑大小等,给出了关键性的参数对被动调QNd∶YAG/Cr∶YAG激光器的影响;然后基于数值求解的结果对微晶片激光器进行了优化设计,例如缩短激光腔长度,减小腔内损耗,选择合适的输出镜反射率、初始透过率和抽运激光光斑大小等;最后完成了两种不同参数的微晶片被动调QNd∶YAG/Cr∶YAG微晶片激光器的制作。