1560nm激光经PPLN和PPKTP晶体准相位匹配倍频研究

将1560nm光栅反馈复合腔半导体激光器产生的连续激光注入掺铒光纤放大器,放大至约5 W,分别采用周期极化铌酸锂(PPLN)和周期极化磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体单次穿过进行准相位匹配倍频,对应获得约336mW和210mW的780nm激光输出,倍频效率约为7%和4.4%。通过监视倍频光纵模,显示其具有良好的单频输出特性。此外,还扫描测得了Rb原子D2线的吸收光谱,表明780nm激光的频率调谐范围大于10GHz。采用无调制偏振光谱技术将1560nm半导体激光器频率锁定至87 Rb 5S1/2(Fg=2)-5P3/2(Fe=3)超精细跃迁线上。相对于自由运转450s内1560nm激光频率起伏约4MHz,锁定后可将残余频率起伏压低至1.5MHz左右。     

双KTP晶体倍频过程的实验研究腔外串接倍频

双KTP晶体串接倍频可以克服离散效应并补偿相位失配。本文对串接倍频进行了理论分析与实验观测,指出最佳串接方位。理论分析与实验结果符合很好。     

CW-COIL腔外倍频的初次实验研究

在一台数千瓦级的超音速连续波氧碘化学激光器上, 首先采用LiB3O5晶体, 用第Ⅱ类角度相位匹配方式, 进行腔外倍频实验, 获得了657.5nm的红光输出, 最大转换效率达0.17%。     

小型真空压缩光产生装置的实验研究

压缩态光场是一类重要的非经典光场,是产生量子纠缠和进行量子通信的基础,在量子光学研究中具有十分重要的应用价值。本实验通过使用稳定的光学元件和合理的光路系统,简化系统复杂性,使压缩光装置整体结构紧凑、调节方便、稳定度高和可靠性好,通过上述方法,我们利用周期性极化磷酸钛氧钾(PPKTP)晶体获得了稳定的2 dB压缩和8 dB反向压缩的真空压缩光场。本装置的目的在于提供一种稳定的真空压缩光场产生装置。     

利用PPKTP晶体倍频产生397.5nm激光的实验研究

使用周期性极化(PPKTP)晶体进行了795nm激光倍频的实验研究.实验中,基频(795nm)激光通过锥形放大器(TPA)实现了激光功率放大(400mW),再经过光纤整形后功率输出达100mW以上.将该激光单次通过PPKTP晶体,我们测量了倍频效率随晶体温度的变化关系.再将PPKTP晶体放入红外谐振倍频腔内,在最佳匹配温度和红外光共振条件下,获得了近14mW的397.5nm紫外光,倍频效率为13%.     

基于单块周期极化铌酸锂晶体级联三倍频的440 nm蓝光固体激光器

阐述了一种基于单块周期极化铌酸锂晶体级联三倍频实现440 nm蓝光输出的实验方案。根据周期极化铌酸锂晶体的Sellmeier方程以及倍频与和频的相位匹配条件,在一块周期极化铌酸锂晶体上设计了两段不同的极化周期,使其在同一工作温度下能分别实现倍频与和频,在先后经过倍频与和频后,实现级联三倍频输出。实验采用Nd: YAG产生的1319 nm光作为基频光,重频400 Hz,脉宽110 ns,横向和纵向光束质量因子分别为1.81和2.65。耦合进周期极化铌酸锂晶体后,出射光中检测到660 nm的红光和440 nm的蓝光。通过调整工作温度和入射基频光功率,得到2.4 mW的最大蓝光输出,此时工作温度55.5 ℃,基频光功率530 mW。实验结果验证了单块晶体实现级联三倍频440 nm蓝光输出的可行性。     

半导体激光直接倍频的488nm蓝光激光器

利用波导型准相位匹配周期极化反转铌酸锂(PPLN)晶体直接倍频波长为976 nm的连续半导体激光二极管,在最佳晶体工作温度(28℃)下,获得了波长为488 nm的连续蓝光输出,最大输出功率大于20 mW。所用的晶体尺寸为8 mm×1.4 mm×1 mm,波导截面为4.5μm×3.5μm,极化周期为5.2μm。研究了波导型周期极化反转铌酸锂晶体的倍频效率与温度的关系,与普通的周期极化反转铌酸锂相比,倍频效率与温度关系的敏感度较低。同时,由于晶体可以在室温下工作,简化了加温与温控部件,提高了整机的工作效率。在此实验的基础上,制成了一台小型的全固态488 nm连续蓝光激光器。     

不同波长三倍频DKDP晶体的激光损伤

采用传统降温法,利用高纯原料从氘化程度为80%的溶液生长了四方相磷酸二氘钾(DKDP)晶体,并按Ⅱ类三倍频方式切割晶体。三倍频用DKDP晶体的最大问题在于其抗光伤阈值低于KDP晶体,严重限制了激光输出的能量密度和晶体使用寿命。考察了不同波长下三倍频DKDP晶体的损伤阈值,以及激光退火效应。实验表明,激光退火对于DKDP晶体的损伤阈值有显著的提升作用,基频、倍频、三倍频的提升效果分别达到1.4,1.9,2.7倍,是改善DKDP晶体抗光伤能力的有效途径。     

不同波长三倍频DKDP晶体的激光损伤

采用传统降温法,利用高纯原料从氘化程度为80%的溶液生长了四方相磷酸二氘钾（DKDP）晶体,并按Ⅱ类三倍频方式切割晶体。三倍频用DKDP晶体的最大问题在于其抗光伤阈值低于KDP晶体,严重限制了激光输出的能量密度和晶体使用寿命。考察了不同波长下三倍频DKDP晶体的损伤阈值,以及激光退火效应。实验表明,激光退火对于DKDP晶体的损伤阈值有显著的提升作用,基频、倍频、三倍频的提升效果分别达到1.4,1.9,2.7倍,是改善DKDP晶体抗光伤能力的有效途径。     

用周期极化KTP晶体高效倍频获得稳定461nm激光

实验采用准相位匹配的PPKTP晶体对922nm连续激光进行外腔谐振倍频,获得稳定461nm激光.实验装置采用一体化环形腔没计,实现最大耦合转换效率达73.3%,获得208 mW的461 nm蓝光输出.实验结论中通过分析,修正损耗误差,得到最佳耦合腔镜反射率,并深入讨论了耦合腔镜的两种反射率对倍频输出功率和效率的影响,同时就晶体吸收效应和热透镜效应对倍频试验的影响也进行了深入研究.     

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.     

BBO晶体在CPM非稳腔Nd：YAG激光器中的腔内倍频效应

本文报道用BBO晶体作为腔内倍频元件,在带抗共振环的对撞脉冲锁模非稳腔Nd:YAG激光器中实现腔内倍频激光输出,获得倍频能量转换效率为50.4%.理论和实验均证明了该激光器的BBO腔内倍频转换效率高于腔外倍频转换效率.     

Efficient generation of blue light by intracavity frequency doubling of a cw Nd:YAG laser with LBO

We report on the efficient room-temperature operation of ⁴F_3/2–⁴I_9/2 transition in a diode pumped Nd:YAG laser operating at 946 nm. An output power of 5.1 W and a slope efficiency of 23.6% at 946 nm have been obtained. Different LBO crystals of length 3×3×10 mm³, 3×3×15 mm³, 3×3×18 mm³ were selected as frequency doubling material for comparison. A maximum single-ended output power of 1.3 W at 473 nm was achieved by frequency doubling with an optical conversion efficiency of 5%. When the Nd:YAG rod was replaced by the one with high reflectivity coating at 473 nm on the pump side, the output power of blue light was almost twice that without high reflectivity coating for 473 nm at the same pump power level. Moreover, the theoretical optimum length of LBO crystal for intracavity frequency doubling was discussed, and the experimental results made a good agreement with it.     

Yellow light generation by frequency doubling of a diode-pumped Nd:YAG laser

We demonstrate the generation of TEM₀₀ mode yellow light in critically type II phase-matched KTiOPO₄ (KTP) with intracavity frequency doubling of a diode-pumped Nd:YAG laser at room temperature. After a 150 μm thick etalon have been inserted into the cavity, the stability and beam quality of the second harmonic generation (SHG) is enhanced. A continuous wave (CW) TEM₀₀ mode output power of 1.67 W at 556 nm is obtained at a pump level of 16 W. The total optical to optical conversion efficiency is about 10.44%. To the best of our knowledge, this is the first Watt-level yellow light generation by frequency doubling of Nd:YAG laser.     

准相位匹配周期极化高掺镁铌酸锂532 nm倍频准连续输出研究

对周期性极化高掺镁铌酸锂倍频过程进行了准相位匹配倍频理论研究。在室温下通过外加电场极化法,用较低的极化开关电场～5．5kV／mm,在厚为1mm、长为10mm、宽为10mm的掺镁铌酸锂基片上成功地制备了周期为5．8～7．3pm(间隔0．3pm)的一阶准相位匹配倍频周期性极化光学微结构。将温度控制在70℃左右,以波长为1．060μm的Nd：YAG激光为基频光源,对所研制的光学微结构样品进行倍频通光实验验证。当入射基频光为920mW时,可以获得约15mW的532nm准连续倍频蓝光输出．其归一化转换效率高达1．77％／W。     

Generation of 520 mW pulsed blue light by frequency doubling of an all-fiberized 978 nm Yb-doped fiber laser source

Pulsed blue light at 489 nm has been generated by second-harmonic-generation of a nanosecond pulsed master-oscillator power amplifier system based on a short Yb(3+) doped single-mode fiber amplifier at 978 nm and an external-cavity diode laser as seed source. The Yb(3+)-doped fiber was core-pumped by a W type Nd(3+) doped double-clad fiber laser operating on the transition near 930 nm ((4)F(3/2)→(4)I(9/2)). 520 mW of average power was generated at 489 nm using a periodically poled MgO:LiNbO(3), corresponding to a conversion efficiency of 34%.     

用外腔谐振倍频产生明亮绿光振幅压缩态光场

用1080nm激光抽运由α-切割Ⅱ类位相匹配KTP晶体和一个凹面镜组成的半整块驻波倍频腔，腔内的两个亚谐波模共振、谐波模近共振，在1080 nm抽运光功率为50mW时，获得了实测3.1±0.2 dB(～51%)的540nm波长明亮振幅压缩光. 关键词： 外腔谐振倍频 Ⅱ 类位相匹配 明亮振幅压缩光