Ho∶YAG激光泵浦的磷锗锌光参量振荡器

介绍了由Ho∶YAG声光调Q激光器输出2.1μm激光脉冲泵浦ZGP光参量振荡器。利用1.9μm激光器作为Ho∶YAG激光器的泵浦源,调Q重复频率为15kHz时,激光器输出功率21.5 W单一波长窄线宽激光。由Ho∶YAG激光器泵浦ZGP-OPO,最大输出中波红外激光8.85 W,激光脉冲宽度14.5ns,激光器输出斜效率高达80.9%。该激光器在气体检测及光电对抗等领域有广泛的应用前景。     

Tm:YAG激光器的波长可调谐理论和实验研究

Tm:YAG晶体以其优越的特性在产生2μm激光方面得到广泛应用。基于Tm:YAG激光器准三能级系统,建立了激光二极管(LD)侧面抽运Tm:YAG激光器抽运阈值的理论模型,并对不同振荡模式下的抽运阈值进行数值模拟。结果表明,通过改变输出耦合率可以实现Tm:YAG激光器输出波长在2.02μm和2.07μm波长的调控。在输出镜耦合率小于8.07%时,具有较大发射截面的2.02μm振荡模式被具有较小重吸收损耗的2.07μm振荡模式所抑制,从而实现高功率全固态LD侧面抽运2.07μm波长的Tm:YAG激光器。并搭建了侧面抽运Tm:YAG激光器系统进行实验验证。结果表明,实验结果和理论预测完全一致。     

1.5μm激光雷达相干探测CO_2与风场系统设计与仿真(英文)

探测低空大气CO2浓度的同时可以探测大气风场。采用相干探测较非相干探测具有更高的信噪比,而目前1.5μm波长由于在人眼安全、系统设计简单廉价等方面存在一定优势,使1.5μm可能成为未来探测气溶胶激光雷达的主流波长。本文阐述了激光雷达相干探测大气CO2与风场的原理,设计了1.5μm相干探测激光雷达系统,并对系统的信噪比进行了估算,得出结论:1.5μm相干探测风场与CO2是可行的,经过3分钟的脉冲积累,在3km处仍具有高于10的信噪比值。     

CLR-2二极管泵浦单频Tm,Ho:YAG/Tm:YAG激光器

CLR光子公司研制了一种新型固体激光器——连续波二极管泵浦Tm,Ho∶YAG激光器。据说,这种激光器是在市场上销售的首批二极管泵浦单频2.1μm激光器。 CLR-2的特点是超稳定有效激光二极管泵浦;Tm,Ho∶YAG激光器在2.1μm波段工作对人限安全(Tm∶YAG激光器在2.02μm波段工作);从Tm,Ho∶YAG的2088至2100nm     

激光二极管抽运（Tm，Ho）：YLF微片激光器的实验研究

从理论上分析了准三能级(Tm，Ho)：YLF晶体的增益与温度关系，晶体温度的降低和长度的缩短有利于减小重吸收损耗对激光器运行性能的影响。在室温条件下，用2．7w波长为792nm激光二极管端面抽运Tm(原子数分数0．06)，Ho(原子数分数0．004．)：YLF微片激光器，阈值抽运功率为450W，当入射到晶体内的激光二极管功率为1．88W时，2μm激光最大输出功率为328mW，斜率效率为22．5％，光—光转换效率达17．4％。为达到激光最佳运行条件，还探讨了激光二极管波长，抽运光偏振方向以及晶体温度对Tm，Ho激光器性能的影响。     

CO2分子的近红外二极管激光吸收光谱灵敏探测

利用近红外二极管激光波长调制技术与二次谐波探测结合初步观测了CO2 分子在波长 1.5 7μm附近的吸收 ,获得了最小可探测吸收为 8.6× 10 -5(信噪比为 2 ) ,对应 5 0 0× 10 -6m-1的探测灵敏度。     

Efficient Long Wave IR Laser from Ho：YAG 2 μm Pumped ZnGeP2 Optical Parametric Oscillator

An efficient high power long wave infrared laser based on ZnGeP2 optical parametric oscillator pumped by a 2.09μm Tm：YLF/Ho：YAG laser at 10KHz pulse repetition rate is reported. The pump to idler conversion efficiency is 8% at 15.6W Ho pump power level and a quantum efficiency of 31% when the 1idler wavelength is tuned at 8.08μm. The wavelength tuning range from 8-9.1μm is also achieved by rotating the ZGP crystal.     

基于差频技术产生4μm波长光波混频系统的特性分析

介绍了一种基于差频技术产生4μm中红外激光输出的技术方案。将Nd：YAG激光器产生的1．06μm和1．44μm的激光直接注入LiNbO3晶体中进行差频，从而得到4μm的激光输出。导出了处理三波耦合的耦合波方程，并作了计算分析。结果表明，该方案在4．04μm波长处的激光输出可达40-50mJ。     

激光二极管抽运(Tm,Ho):YLF激光器光谱特性实验分析

Ho：YLF晶体的^5I7和^5I8斯塔克能级分裂数较多。形成2047～2070nm宽的增益谱带,对于可调谐2μm激光及宽带激光放大器研究具有重要意义。理论上分析了(Tm,Ho)：YLF晶体的能级结构。并对晶体掺杂浓度和长度进行了优化。实验研究了激光二极管抽运微片Tm(原子数分数0．06)．Ho(原子数分数0．004)：YLF激光谱线可调谐特性。调谐范围2．0656～2．0671μm。利用(Tm,Ho)：YLF晶体的宽增益谱特性．将其作为激光二极管抽运激光放大器。成功地将2．048μm(Tm,Ho)：GdVO1激光功率放大了2．5倍。实验上测量了(Tm,Ho)：YLF晶体在强抽运条件下480～492nm及530～550nm可见波段的上转换蓝绿光荧光谱。     

用Cr^4＋：YAG晶体实现Nd^3＋：YAG0.946pμm激光被动调Q运转

以Cr4^ :YAG晶体作为可饱和吸收体，氙灯作为抽运源，实现了Cr4^ :YAG晶体在0．946μm波长处的调Q运转。激光脉冲宽度为38ns，能量为1．7mJ。     

Short-term frequency characteristics of 2 µm single frequency Solid-state lasers

The Short term frequency stability characteristics of 2 μm single frequency Solid-state lasers was investigated. The two laser systems of 2 μm single longitudinal mode oscillation Tm, Ho:YLF microchip laser and Ho:YAG NPRO laser were designed and constructed. The Short term frequency stability of these two laser were measured with the fiber delay self-beating heterodyne method. The 3dB width of the relative frequency fluctuation of Tm, Ho:YLF microchip laser and Ho:YAG NPRO laser were measured to be 895 and 736 Hz with 500 m fiber optical (2.5 μs delay). The proportional relation between the lasing fluctuation and the delay time were 358 and 263 Hz/μs, respectively. The vibration experiment was presented and it indicated that the NPRO Ho:YAG was more terrible to the influence of vibration, which is important in the practical application of wind measurement lidar.     

基于89C52的Cr,Tm,Ho∶YAG激光治疗机控制系统的设计

介绍了Cr,Tm,Ho∶YAG激光治疗仪控制系统。通过89C52单片机实现了脉冲激光电源分频电路的控制,通过该芯片控制步进电机驱动器以及脉冲激光电源实现了四路Cr,Tm,Ho∶YAG激光的轮流输出,耦合了一根320μm的低OH-石英光纤,目前的输出功率在国内处于领先水平。     

Absolute frequency spectroscopy of CO2 lines at around 2.09 μm by combined use of an Er:fiber comb and a Ho:YLF amplifier

The low-frequency tail of an octave-spanning supercontinuum (SC) generated by an Er:fiber comb is enhanced by a multipass Ho:YLF amplifier and used in a sum-frequency-generation scheme to obtain absolute referencing of a single-mode Tm-Ho:YAG laser tunable around 2.09 μm. By tuning the comb repetition frequency, the probing laser is scanned across the absorption lines of a CO(2) gas sample and highly accurate absorption profiles are measured. This approach can be readily scaled to any wavelength above ~2 μm.     

光纤耦合二极管端泵2 μm CW双掺)Tm,Ho∶GdVO4激光器

同YLF和YAG 基质相比,在Tm-Ho∶GdVO₄晶体中Tm³⁺离子在800 nm附近有非常强的和宽的吸收带,所以该晶体非常适合商品化的GaAlAs激光二极管泵浦.在液氮制冷晶体条件下,利用光纤耦合激光二极管及消色差光学耦合系统端面泵浦双掺5％Tm,0.5％Ho∶GdVO₄晶体,在泵浦功率14 W、泵浦波长794 nm时,实现了2.048 μm激光输出,连续运转输出功率3.6 W,相应的光光转换效率为25.7％,斜率效率26.6%.相对于吸收的泵浦功率,光光转换效率为35%.由于Tm³⁺离子间的交叉弛豫效应,泵浦量子效率达到1.3.     

激光二极管抽运(Tm,Ho)∶YLF激光器光谱特性实验分析

Ho∶YLF晶体的5I7和5I8斯塔克能级分裂数较多,形成2047~2070nm宽的增益谱带,对于可调谐2μm激光及宽带激光放大器研究具有重要意义。理论上分析了(Tm,Ho)∶YLF晶体的能级结构,并对晶体掺杂浓度和长度进行了优化。实验研究了激光二极管抽运微片Tm(原子数分数0.06),Ho(原子数分数0.004)∶YLF激光谱线可调谐特性,调谐范围2.0656~2.0671μm。利用(Tm,Ho)∶YLF晶体的宽增益谱特性,将其作为激光二极管抽运激光放大器,成功地将2.048μm(Tm,Ho)∶GdVO4激光功率放大了2.5倍。实验上测量了(Tm,Ho)∶YLF晶体在强抽运条件下480~492nm及530~550nm可见波段的上转换蓝绿光荧光谱。     

高功率Cr,Tm,Ho∶YAG激光器的实验研究

在医学应用上,Cr,Tm,Ho∶YAG激光器需要在大功率、高重频下工作。合理的设计对提高Cr,Tm,Ho∶YAG激光器的输出功率是很重要的。通过对Cr,Tm,Ho∶YAG输出特性进行理论分析和实验验证可知,腔长、全反射镜曲率半径、输出镜透过率、水温等因素对Cr,Tm,Ho∶YAG激光器的输出功率均有影响。提出了优化设计Cr,Tm,Ho∶YAG激光器的方法。在镀银腔情况下,当重频为10Hz时,激光阈值为45J,斜效率为1.1%;当输入能量为121J时,输出的平均功率为9.7W。在陶瓷聚光腔情况下,当重频为10Hz时,激光阈值为40J,斜效率为2.7%;当输入能量为100J时,输出的平均功率为16.2W。     

基于多层石墨烯可饱和吸收体的被动调Q Ho∶YAG激光器

报道了2μm被动调Q的Ho∶YAG激光器,该激光器采用Tm~(3+)光纤激光器作为泵浦源,使用多层石墨烯作为可饱和吸收体。在连续波激光输出模式下,当泵浦功率为4.2 W时,获得了750 mW激光输出,输出激光中心波长为2.09μm,斜率效率为29.6%。在连续波激光器谐振腔中插入多层石墨烯可饱和吸收体并调整谐振腔,获得了脉冲激光输出。当泵浦功率为4.2 W时,获得最小脉冲宽度3.1μs、重复频率66.6 kHz的脉冲激光输出,其最大平均输出功率为170 mW,斜率效率为12.6%,光束质量因子M_x~2=1.15,M_y~2=1.12。     

掺杂比对Hg1-xCdxGa2S4晶体频率转换的影响

在相位匹配和可接受掺杂比理论的基础上,针对Cd掺杂的不同相Hg1－xCdxGa2S4晶体,研究了掺杂比对频率转换的影响.依据相应的Sellmeier方程得到了倍频和Nd3+∶YAG与Ho3+∶YLF激光器泵浦光学参量振荡的相位匹配调谐曲线,并给出了不同掺杂下的可接受掺杂比.结果表明:掺杂晶体可实现1~5 μm范围内非临界相位匹配的倍频和1~13 μm的参量光产生;随着掺杂比的增大,可接受掺杂比近似线性减小,并随着波长改变展现出不同变化趋势.     

Directly diode-pumped high-energy Ho:YAG oscillator

We report on the high-energy laser operation of an Ho:YAG oscillator resonantly pumped by a GaSb-based laser diode stack at 1.9 μm. The output energy was extracted from a compact plano-concave acousto-optically Q-switched resonator optimized for low repetition rates. Operating at 100 Hz, pulse energies exceeding 30 mJ at a wavelength of 2.09 μm were obtained. The corresponding pulse duration at the highest pump power was 100 ns, leading to a maximum peak power above 300 kW. Different pulse repetition rates and output coupling transmissions of the Ho:YAG resonator were studied. In addition, intracavity laser-induced damage threshold measurements are discussed.     

LD抽运Cr,Tm,Ho∶YAG微片激光器单纵模运转特性的研究

研究了LD抽运的单纵模Cr,Tm,Ho∶YAG微片激光器,激光器厚度为1?mm,在用波长785?nm的LD进行端面抽运时,激光器阈值为1060?mW,单纵模激光最大输出功率为31?mW. 对激光器输出功率随温度变化特性进行了研究,验证了CTH∶YAG晶体的温度敏感性. 还研究了激光器的温度调谐特性,实验测得激光器的温度调谐系数为14?GHz/℃. 关键词： 激光光学 CTH∶YAG微片激光器 LD抽运 单纵模运转