KDP晶体高效二倍频实验

本文报导了关于ＫＤＰ晶体Ⅱ类相位匹配的实验研究。用Ⅱ类匹配的ＫＤＰ晶体对功率密度４ＧＷ／ｃｍ２的钕玻璃激光，以偏振方向与晶体Ｏ轴夹角４５°，３５．３°的情况进行实验，分别获得７９．５４％，６４．０６％的倍频转换效率。并对倍频绿光用Ｔｅｘｔｒｏｎｉｃｓｓｃｄ１０００，ＴｒａｎｓｉｅｎｔＤｉｇｉｔｉｚｅｒ示波器进行波型测量，用２０４８一维ＣＣＤ进行光谱分析，光谱线宽为０．００２３ｎｍ。实验还发现了倍频晶体ＬｉＮｂＯ３在达到破坏时出现的烟状斑痕     

大口径KDP晶体高效率倍频的实验研究

本文介绍了利用直径为50mm、Ⅱ类匹配的KDP晶体进行单块晶体倍频和双块晶体串接倍频的实验结果。输入基频激光功率密度分别为2.8GW/cm~2和2.2GW/cm~2时,单块与双块晶体倍频能量转换效率分别为70％和67％。并对实验结果进行了讨论。     

神光装置φ200mm口径KDP晶体高功率倍频激光系统

报道了φ２００ｍｍ口径ＫＤＰ晶体高功率倍频激光系统的研制结果，并实现了神光装置信频激光打靶。五十枪次全口径打靶实验表明，倍频激光系统性能稳定。实验中，当入射基频激光强度大于１．５ＧＷ／ｃｍ２，倍频器的外部转换效率保持在６０％以上。最大入射基频激光能量为３５７．８Ｊ时，输出倍频激光能量为２２３．４Ｊ，倍频转换效率为６５．６％。     

大口径快速生长KDP晶体三倍频性能研究

主要研究大口径KDP晶体的高强度三倍频性能。采用正交偏振干涉法测量了晶体的光轴均匀性分布,并在神光III原型装置上利用快速生长二倍频晶体开展了高强度三倍频实验,验证了折射率均匀性分布对三倍频效率和近场的影响。实验结果表明,大口径快速生长KDP晶体的三倍频性能基本上满足神光III装置的要求,但快速生长晶体的受激拉曼散射增益系数和激光损伤阈值等性能仍有待进一步考核。     

LBO晶体直接倍频获得488nm激光

利用LBO晶体直接倍频波长为976nm的连续半导体激光二极管,获得了波长为488nm的连续蓝光输出,最大输出功率25mW。设计并分析了一个用于976nm激光倍频的L型谐振腔,并在实验基础上,制成了一台小型全固态488nm连续蓝光激光器。     

KDP晶体激光损伤的研究

报道了散射颗粒、焦斑面积和非线性吸收等对ＫＤＰ晶体激光损伤的影响。研究了ＫＤＰ晶体的多脉冲损伤。     

非线性晶体走离效应下的二倍频效率研究

应用非线性频率变换技术的短波固体激光器在先进研究、生物医疗和工业生产等领域广泛应用,而走离效应是影响非线性变换效率的关键因素。为了实现更高效率的二倍频转换,各种减小走离效应的结构优化方案被提出,多种二倍频效率模型被建立,但是这些模型在普适性和影响因素全面性上还有所欠缺。文中在理想二倍频效率模型的基础上,提出一种非线性晶体走离效应下的二倍频效率模型,对于空间走离过程进行了更为充分的研究,将二倍频过程的多种因素都进行了细化分析。该模型有两个优势：一方面可以从多种参数的角度更精确地对平行传输光束与聚焦光束的二倍频效率分别进行预测;另一方面可以实现最佳二倍频晶体种类和最佳二倍频晶体长度的选择。     

GdCOB晶体的生长及二倍频性质

采用提拉法生长了高光学质量的 Gd Ca4 O(BO3) 3(Gd COB)晶体 ;测量了 Gd COB晶体不同相位匹配方向上的腔内及腔外二倍频转换效率。在 Gd COB晶体的腔内倍频实验中 ,当输入功率为 10 W时 ,空间方向为 (113.2°,4 7.4°)的样品可产生 1.2 2 W波长为 5 32 nm的绿光输出     

高强度三倍频实验研究

针对KDP晶体的TypeI+ TypeⅡ匹配方式的三倍频方案,采用理论模拟与实验研究相结合方式,从非线性耦合波方程组出发,编制了考虑衍射、离散、吸收和端面反射等物理因素的二维模拟计算程序.针对x、y方向均是六阶超高斯分布的入射基频光,功率密度在2～8 GW/cm2时,得到了TypeⅠ倍频晶体厚度11.8 mm、失谐角300 μrad,TypeⅡ混频晶体厚度9 mm、失谐角为0 μrad的优化参数,此时三倍频转换具有较大的动态范围和较高的效率. 在星光Ⅱ激光装置大厅建立了高强度三倍频实验研究平台,实验平台上基频光光束口径为Φ70 mm、功率密度为1～7 GW/cm2内可调、脉冲宽度约为0.8 ns.在实验平台上采用Φ100 mm能量卡计对基频光(1ω)、二倍频(2ω)和三倍频光(3ω)的能量进行测量,二、三倍频的外部转换效率可达60%以上;利用条纹相机对1ω光和3ω光的脉宽进行测量,脉宽变化基本为0.8 ns(1ω)和0.5 ns(3ω);采用512×512点阵的CCD对1ω光和3ω光的近场分布进行了对应测量,通过图像处理,得到描述光束质量的强度调制度和通量对比度值.基频光的远场发散角利用列阵相机进行监测,得到对应的1ω光光束发散角θ=0.3±0.06 mrad.在倍频晶体后5 m远处用哈特曼小孔阵列板测量基频光和三倍频光的波前分布,得其均方根(rms)分别为1.129 waves和0.425 waves.实验中,当入射基频光功率密度较高时,倍频晶体出现了明显的非线性自聚焦丝破坏现象.(OB11)     

双磷酸氧钛钾晶体倍频特性的实验研究

为了研究双块磷酸氧钛钾(KTiOPO4,KTP)晶体串接倍频对于提高绿光倍频激光器的转换效率的作用,采用长度分别为6mm,8mm和15mm的3块KTP晶体两两串接组合进行了实验验证,绘制了单块晶体倍频和双块晶体串接倍频时的转换效率曲线,并对其进行了比较分析。结果表明,基频光功率密度从520MW/cm2到750MW/cm2时,双块KTP晶体正交串接倍频不仅比双块KTP晶体平行串接倍频的转换效率高近10%,而且比长度是两块晶体之和的单块长KTP晶体的倍频转换效率高近30%。这一实验结果对于提高绿光倍频激光器的转换效率有一定的意义。     

高效率激光晶体倍频中晶体谐振腔参数的研究

本文研究了晶体谐振腔的参数如晶体吸收,晶体长度,两端反射率,端面曲率半径,以及激光束半径等对倍频效率的影响,在理论上给出获得高效率倍频输出的途径。     

KDP晶体激光预处理参数的优化

KDP 晶体是目前高功率激光装置中倍频材料的首选,元件上架前通常采用激光预处理来提高抗激光损伤性能,由于预处理流程耗时较多,提升预处理效率对于工程应用具有重要意义。研究了激光预处理参数对 KDP 晶体材料损伤性能的影响,通过分析激光辐照通量、辐照发次、能量台阶等预处理参数与元件损伤性能的变化关系,发现在一定通量范围内用不同的能量台阶可以获得同样的预处理效果,由此确定采用变能量台阶的方法对预处理参数进行优化。实验证明,采用此方法可以在保证预处理效果的前提下,将总的激光辐照发次缩减三分之一,结果对于大口径 KDP 晶体元件的激光预处理工艺具有重要参考价值。     

高效倍频有机非线性晶体MHBA的倍频光产生

本文对新型有机材料MHBA进行了倍频转换实验,对调QNd∶YAG脉冲激光器产生的1064nm基频光的转换效率高达58.94％;同时产生了400～450nm连续可调的蓝紫光,转换效率约为6％。     

掺杂焦磷酸对KDP晶体光散射的影响

掺杂焦磷酸的情况下降温生长了ＫＤＰ晶体,采用激光层析法对晶体的光散 观察,掺杂后晶体的光散射现象明显加剧;晶体的锥面、柱面和椎柱交界面处的散射点密度并不相同,其原因在于焦酸对ＫＤＰ晶体的锥面和锥面的影响不同。     

KDP晶体二倍频晶面纳米压痕实验研究

The nanohardness is from 1.44 to 2.61 GPa,the Vickers hardness is from 127 to 252 Vickers,and elastic modulus is from 52 to 123 GPa by the nanoindentation experiments on the doubler plane of KDP crystal. An indentation size effect is observed on the doubler plane in the test as the nanohardness and elastic modulus decreases with the increase of the maximum load.Slippage is identified as the major mode of plastic deformation, and pop-in events are attributed to the initiation of slippage.And the variation of unloading curve end is the result of stick effects between the indenter and the contact surface.The depth of the elastic deformation,which is between 40 and 75 nm,is responsible for the elastic deformation.The doubler plane of KDP crystal has anisotropy,and the relative anisotropy of nanohardness is 8.2%and the relative anisotropy of elastic modulus is 8.0%.     

高效宽带二倍频激光原理及实现方法

利用两块Ⅰ类KDP倍频晶体级联的方式,研究了时间相位调制宽带激光的二倍频特性.实验获得了二倍频转换效率与入射基频光功率密度的关系,在基频光功率密度为1.6 GW/cm2时,最大二倍频转换效率达70％,接近理论模拟的结果.实验结果表明,在高功率密度和低功率密度基频光条件下,倍频光光谱宽度约为入射基频光带宽的一半,与理论计...     

神光装置倍频激光能量测量

给出了监测倍频激光的能量计的技术参数，在神光装置中实测了倍频激光能量及其转换效率。并对监测倍频激光的能量计对标方法进行了讨论。     

皮秒激光抛光KDP晶体的工艺研究

为了改变KDP晶体精密加工难和效率低的状态,采用皮秒超快激光抛光KDP晶体的新方法,系统地研究了激光波长、单脉冲能量密度、激光束入射角、光斑搭接率、扫描方式以及激光焦深等因素对激光抛光KDP晶体质量的影响规律,并对激光与KDP晶体的相互作用机理进行了分析。结果表明,在皮秒激光波长λ=355nm、聚焦镜焦距f=56mm、激光束入射角α=84°、激光重复频率F=800kHz、脉冲能量密度Q=2.4J/cm2、光斑搭接率O=60%、45°多方向交叉扫描以及加工次数T=10次的优化参量条件下,KDP晶体表面粗糙度均方根值可达到76nm。这一结果使激光抛光技术的研究得到了进一步补充。