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相似文献
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1.
基于四能级受激准分子宽带泵浦碱金属激光器(XPAL)的工作机理建立了连续波半导体激光器泵浦的四能级XPAL理论模型,该模型基于速率方程,考虑泵浦光线宽与伴峰吸收线宽,采用迭代算法求解,主要用于分析半导体激光器连续泵浦四能级XPAL系统的泵浦阈值特性。讨论了温度、蒸气室长度、泵浦光线宽、输出耦合率和惰性气体粒子数密度对泵浦阈值的影响,结果表明激光器存在一个最佳温度可以使泵浦阈值达到最小,且在最佳温度附近较大范围内泵浦阈值不会有较大变化。除此之外,对蒸气室长度、输出耦合率、泵浦光线宽和惰性气体粒子数密度的分析表明,相较于惰性气体粒子数密度,其他参数的变化对泵浦阈值的影响较小。而较高的惰性气体粒子数密度可以有效提升增益介质对泵浦光的吸收从而降低阈值。  相似文献   

2.
基于四能级受激准分子宽带泵浦碱金属激光器(XPAL)的工作机理建立了连续波半导体激光器泵浦的四能级XPAL理论模型,该模型基于速率方程,考虑泵浦光线宽与伴峰吸收线宽,采用迭代算法求解,主要用于分析半导体激光器连续泵浦四能级XPAL系统的泵浦阈值特性。讨论了温度、蒸气室长度、泵浦光线宽、输出耦合率和惰性气体粒子数密度对泵浦阈值的影响,结果表明激光器存在一个最佳温度可以使泵浦阈值达到最小,且在最佳温度附近较大范围内泵浦阈值不会有较大变化。除此之外,对蒸气室长度、输出耦合率、泵浦光线宽和惰性气体粒子数密度的分析表明,相较于惰性气体粒子数密度,其他参数的变化对泵浦阈值的影响较小。而较高的惰性气体粒子数密度可以有效提升增益介质对泵浦光的吸收从而降低阈值。  相似文献   

3.
准分子宽带泵浦碱金属激光器   总被引:2,自引:2,他引:0       下载免费PDF全文
基于国内外相关研究成果,对准分子宽带泵浦碱金属激光器(XPAL)的原理进行了阐述,对其优缺点进行了分析,针对半导体泵浦碱金属蒸气激光器(DPAL)发展中所面临的困难,分析了XPAL解决这些困难的潜力。最后综述了XPAL近年的发展,提出了下一步的发展方向。  相似文献   

4.
二极管侧面泵浦薄片激光器泵浦均匀性分析   总被引:7,自引:1,他引:6  
 建立了二极管侧面泵浦复合薄片激光介质Nd:YAG/YAG的数值模型:二极管阵列的快轴垂直于薄片激光介质表面的排布,二极管对称排列在增益介质的周围,从侧面进行泵浦,通过微柱透镜对二极管的快轴进行准直。模拟并实验研究了激光二极管慢轴方向的远场分布特性,结果发现在近距离时激光二极管慢轴方向上的远场分布近似为高斯分布。对于二极管参量,研究发现泵浦二极管越多,增益介质内泵浦光分布就越理想;增益介质吸收系数越小,泵浦的均匀性就越好,但总的吸收效率下降;二极管与工作物质的距离越近,工作物质靠近中心的区域对泵浦光的吸收就越多,但泵浦的均匀性就越差。选用增益介质为Nd:YAG/YAG的复合薄片介质,当掺杂原子分数以及增益介质的吸收系数不同时,发现0.6%掺杂的增益介质(吸收系数为0.24 cm-1)的泵浦均匀性比1%掺杂(吸收系数为0.51 mm-1))有明显改善,实验结果与模拟结果一致。  相似文献   

5.
 在忽略介质吸收和其它非线性效应的假设条件下,从理论上分析了泵浦光强起伏对受激布里渊散射反射率的影响。当泵浦光强为阈值光强的1.9倍时,反射率的稳定性接近泵浦光的稳定性,当泵浦光强大于阈值光强1.9倍时,反射率的稳定性优于泵浦光的稳定性。当泵浦光强大于阈值光强5倍时,反射率的统计起伏小于泵浦光强起伏的2.4%。  相似文献   

6.
半导体泵浦铷蒸气激光器阈值特性   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
以速率方程为基础建立理论模型,采用迭代计算方法,对单程端面泵浦铷蒸气激光器的阈值特性进行了详细研究。研究表明,铷室温度和长度对阈值泵浦功率密度的影响具有等价性,存在使阈值功率密度达到最小的最佳铷室长度与温度组合。泵浦光线宽对阈值功率密度的影响基本呈线性;泵浦光线宽越宽,泵浦光中心波长与铷原子吸收波长的偏移量对阈值功率密度的影响越小;存在最佳的铷原子吸收线宽,使阈值功率密度达到最小;为减小阈值功率密度,铷室窗口片应尽量考虑镀膜,谐振腔输出耦合率不宜大于80%。  相似文献   

7.
从调Q激光器的速率方程出发,对脉冲激光二极管泵浦的调Q激光器在不同泵浦功率及不同透过率情况下的最佳泵浦时间进行了理论分析。计算结果表明,在透过率为20%,腔内损耗为0.05的条件下,1—3倍阈值泵浦功率时,最高效率对应的最佳泵浦时间为1—1.5倍Nd∶YAG荧光寿命;7倍阈值泵浦功率及以上时,最佳泵浦时间约为荧光寿命的一半或者更短。在脉冲泵浦能量相同时,采用较短的泵浦时间(即泵浦功率较高),调Q输出的能量转换效率较高。  相似文献   

8.
沈小华  周复正 《光学学报》1995,15(6):97-802
提出了半导体激光泵浦光束在固体增益介质内的加权平均半径是影响泵浦效率的主要参数;分析了泵浦光束尺寸、椭圆率与斜率效率和阈值的关系。从分析模式匹配理论出发,提出了光学耦合系统的设计和调整应满足的条件,最后对棱镜扩束耦合系统进行了详细计算和简单的实验研究。  相似文献   

9.
贾选军 《应用光学》1991,12(1):32-34,20
本文用速率方程分析了泵浦光源中激光波长辐射对激光介质激发态粒子数积累和激光器阀值的影响情况。实验表明,只要滤掉泵浦光源中激光波长辐射,单脉冲效率就可提高20%,且激光器的阀值保持不变。  相似文献   

10.
胡文涛  陆江 《光学学报》1995,15(4):04-508
报道激光二极管泵浦的掺钕氟磷酸钙固体激光器,该器件在重复频率为100Hz的准连续状态下运行,当耦合输出透过率为8%时,得到31%的斜效率,比较了FAP和YAG这两种介质的激光器的性能,理论分析得出的两者的阈值泵浦功率的相对值与实验结果相一致,并证实FAP是一种有前途的适合激光二极管泵浦的激光介质。  相似文献   

11.
光谱特性对半导体泵浦碱蒸气激光器性能的影响   总被引:3,自引:2,他引:1       下载免费PDF全文
以速率方程模型为基础研究了光谱特性对半导体泵浦碱蒸气激光器性能的影响。结果表明:碱蒸气激光器的运行存在最优温度,温度和长度对碱蒸气激光器性能的影响是等价的,可以定义一个与温度和长度无关的效率描述其它参量一定时激光器的最优效率;泵浦谱宽对阈值泵浦强度的影响是线性的,由于碱金属原子在谱线远翼具有较大吸收截面,即使泵浦谱宽几倍或十几倍于原子吸收谱宽时也可能获得较高的效率;原子吸收谱宽对阈值泵浦强度的影响是非线性的,随着原子吸收谱宽的增加激光器光-光效率出现饱和下降;泵浦谱宽和原子吸收谱宽越宽,半导体激光器由于温度或电流导致的中心波长漂移的影响越小,实际中采用外腔压窄的半导体激光器阵列(谱宽小于200 GHz)可以控制其温度或电流漂移,使得碱蒸气激光器的性能基本不受影响。  相似文献   

12.
 采用瞬态受激旋转拉曼散射(SRRS)和空间相位扰动模型,定量分析了泵浦光强度和脉冲宽度对基频光在空气长程传输过程中产生的SRRS效应的阈值距离和转换效率的影响,讨论了泵浦光空间相位畸变对长程传输后的基频光光束质量的影响。研究结果表明:SRRS效应的阈值距离随着泵浦光强度和脉宽的增大而变短;空间相位畸变对斯托克斯光和泵浦光的光强分布存在一定影响,对斯托克斯光相位分布的影响比对泵浦光相位的影响大;SRRS效应的存在将导致基频光光束质量明显变差,对谐波转换效率产生明显影响。  相似文献   

13.
The effects of pump laser spectral bandwidth on the performance of longitudinally pumped diode-pumped alkali lasers is explored by extending the analytic, three-level model using longitudinally averaged number densities. By assuming a statistical distribution between the upper two levels, the limiting solution for the quasi-two level system is achieved. A second limiting solution is identified for strongly bleached conditions where the atom recycle rate, limited by spin–orbit relaxation, fully specifies the output power. Performance in the intermediate regime depends significantly on the pump bandwidth relative to the atomic absorption line width and requires numerical simulation. The ratio of populations for the two excited, 2P3/2,1/2 states completes an analytic solution and depends primarily on pump laser bandwidth, threshold, and alkali concentration. Absorption well into the wings on the atomic profile can be utilized by increasing alkali concentration, but imposes increased pump intensity threshold.  相似文献   

14.
报道了一种利用激光二极管(LD)端面泵浦Nd:YVO4晶体,声光调Q,LBO临界相位匹配腔内倍频的高效率、小体积、风冷绿光激光器。分析了不同偏振光泵浦的情况下,激光晶体对泵浦光的吸收特性。由分析得出,采用部分偏振光泵浦,可以提高激光晶体对泵浦光吸收均匀性,改善基波畸变,获得高转换效率激光输出。实验中,在泵浦光功率为33 W、声光调Q重复频率为20 kHz时,得到脉宽为23.96 ns、平均功率为15 W的1064 nm基频光输出。经倍频后,得到平均功率为11.2 W的绿光输出,倍频效率为74.6%,总体光-光转换效率为34%。在输出功率为10 W时,测得1 h内输出功率不稳定度为0.512 2%,水平方向和竖直方向的光束质量因子M2分别为1.2和1.1。  相似文献   

15.
Dong J  Deng P  Lu Y  Zhang Y  Liu Y  Xu J  Chen W 《Optics letters》2000,25(15):1101-1103
By use of a laser diode as a pump source, a self-Q-switched laser from a Cr, Nd:YAG crystal is demonstrated. The output Q-switched traces are very stable, the threshold pump power is 3.5 W, the pulse duration is 50 ns, and the slope efficiency is as high as 20%. In addition, the pulse width remains constant while the pulse repetition rate varies with pump power.  相似文献   

16.
The self-Q-switched laser performance of monolithic Cr4+,Nd3+:YAG concave-planar resonator with 5-mm length was studied experimentally and theoretically. The slope efficiency is as high as 24% and pump threshold is as low as 64 mW. The pulse width, the single pulse energy and the pulse repetition rate of monolithic Cr,Nd:YAG self-Q-switched laser were measured as a function of absorbed pump power. With the increase of pump power, the pulse width decreases and the pulse energy and the pulse repetition rate increase. The average output power of 91 mW with pulse width of 7 ns at repletion rate of 35.5 kHz was obtained at the maximum absorbed pump power of 440 mW, the peak power is as high as 370 W. The theoretical prediction of pulse energy, pulse width and pulse repetition rate as a function of absorbed pump power based on rate equations is in a good agreement with our experimental data. This can lead to develop the diode laser-pumped monolithic self-Q-switched solid-state microchip lasers.  相似文献   

17.
A theoretical method dealing with two intense laser fields interacting with a three-level molecular system is proposed. A discussion is presented on the properties of the solutions for time-independent and time-dependent absorption coefficients and gain coefficient on resonance for strong laser fields, based on analytic evaluation of the rate equations for a homogeneously broadened, three-level molecular system. The pump intensity range can be estimated according to the analytic expression of pump saturation intensity. The effects of pulse width, gas pressure and path length on the energy absorbed from pump light are studied theoretically. The results can be applied to the analysis of pulsed, optically pumped terahertz lasers.  相似文献   

18.
We derive the threshold pump intensity for a singly resonant intracavity optical parametric oscillator (IOPO)based on a temporal coupled field model.Particular attention is Paid to the dependence of the intracavity singly resonant OPO(SRO)threshold intensity on the signal wave output coupling.Meanwhile,a Nd:YAG laser pumped KTiOPO4(KTP)IOPO for eye-safe laser output is studied experimentally.The experiment is performed with four signal wave output reflectivities of 60%,70%,80%,and 90%,respectively.The measured values are in good agreement with the theoretical results.With an output coupler reflectivity of 80%,a peak power of 70 kW at 1572 nm has been obtained at a repetition rate of 3.5 kHz.The pulse width is 4.9 ns.Such investigation is helpful to identifying suitable operational regime of low pump intensity.  相似文献   

19.
粟荣涛  张鹏飞  周朴  肖虎  王小林  段磊  吕品  许晓军 《物理学报》2018,67(15):154202-154202
窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器在非线性频率变换、遥感探测和量子信息等领域有广泛的应用前景.综合考虑受激拉曼散射(stimulated Raman scattering,SRS)、受激布里渊散射(stimulated Brillouin scattering,SBS)、自相位调制(self-phase modulation)和交叉相位调制(cross-phase modulation)等非线性效应,建立了窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器的非线性动力学模型.仿真分析了放大器中脉冲激光的时频演化特性,对比研究了抽运脉冲宽度、光纤长度和信号光功率等因素对放大器性能的影响.研究发现,上述因素会影响放大器的SRS阈值、SBS阈值、输出激光线宽、激光转换效率等.例如,当脉冲宽度为800 ns时,SBS随着抽运功率的增加而发生,限制了激光功率的提升;减短抽运脉宽可以抑制SBS,但是输出激光的线宽易于展宽到数百MHz以上;增加光纤长度可以获得更低的SRS阈值和更高的转换效率,但是SBS效应和光谱展宽程度也随之增强.系统搭建中需要平衡各非线性效应,选择合适的系统参数.研究内容可以为窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器的设计搭建提供参考.  相似文献   

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