1.54μm铒玻璃激光器被动调Q技术发展现状

获得1．54μm波长激光的一个重要手段是利用铒玻璃激光器直接输出。但其调Q方式大多采用主动Q开关,原因在于难以找到合适的被动调Q晶体,这极大的限制了铒玻璃激光器的工程应用与推广。目前,被动调Q的铒玻璃激光器的研究与应用在国内外都有很大进展,介绍了几种被动调Q方式及部分应用较多的调Q晶体的特性,并分析了被动调Q铒玻璃激光器的需求前景。     

RTP晶体的调Q特性研究

介绍了一种适用于在高重复频率调Q工作的RbTiOPO4（RTP）电光晶体。通过分析温度变化对RTP晶体透过率的影响,得出通过极精确地控制RTP晶体温度变化范围来补偿晶体的自然双折射是不实用的,而必须用两块相同的正交放置的RTP晶体Q开关,才能补偿晶体的自然双折射,保证Q开关的稳定性。用两块相同的正交放置的RTP晶体Q开关进行了不同频率的电光调Q实验,实验结果说明了RTP晶体作为电光Q开关在高重频工作的潜力。     

一种能补偿热效应的高功率端面泵浦Nd∶YVO_4激光谐振腔的设计

针对激光二极管端面泵浦的Nd∶YVO4 全固态激光器 ,提出了一种利用双晶体 ,对Nd∶YVO4 的热效应进行补偿的方案 ,同时该方案又能提高最大输出功率 ,避免由于插入附加光学元件所导致的损耗 ,满足调Q以及提高腔内倍频效率的要求     

KOP晶体加工工艺

KDP(磷酸二氘钾)晶体为贵重的人工晶体,其外形如图1所示。它具有透明度好、折射率均匀、电光系数大、机械强度高、能承受强光等特点,所以KDP晶体作为电光开关、电光调Q、倍频元件等都是很理想的材料。     

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。     

电光调Q驱动电源与晶体之间的引线研究

分析了高重频电光调Q驱动电源与晶体之间的最佳引线。由于调Q晶体和引线都存在分布电容和电感,如果晶体两端阻抗不匹配,电压脉冲就会出现阻尼振荡,从而影响激光脉冲。针对这一问题,使用脉冲反射法和分布参数电路法,以平行导线作为引线,分析了脉冲在引线中的传输、晶体高压波形和引线所要求的驱动电源的最小功率。使用脉冲反射法,以同轴线作为引线,分析了简单连接晶体和阻抗匹配后连接晶体的两种情况,得出了晶体两端电压波形和同轴引线阻抗匹配后的电路对快速开关的要求。根据以上分析,得出了电光调Q中引线的选择原则。     

微型化LD泵浦Er~(3+),Yb~(3+)共掺磷酸盐玻璃被动调Q激光器

报道了一种主要应用于激光测距的微型化激光二极管泵浦Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃被动调Q激光器。采用中心波长940nm的二极管作为泵浦源,Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃作为增益介质,Co2+:MgAl2O4作为被动调Q晶体,通过优化增益介质和被动调Q晶体参数,获得了最佳的增益介质长度和被动调Q晶体初始透过率。当泵浦能量14mJ,重复频率10Hz,泵浦脉宽5ms时,获得了单脉冲能量480μJ,脉宽5ns,峰值功率大于20kW的激光输出,激光光束质量因子为1.2。     

高重复频率窄脉宽LGS电光调Q Nd∶YVO_4激光器

报道了一种激光二极管(LD)端面连续抽运的高重复率电光调QNd:YVO4激光器。采用新型电光晶体La3Ga5SiO14(LGS)作为调Q元件,并设计高效稳定谐振腔,实现了最高30kHz的高重复率电光调Q运转。使用透射率为50%的输出镜,在5kHz重复率运转时,获得了单脉冲能量0.4mJ,脉宽6.3ns的脉冲序列输出;当重复率达30kHz时,得到的单脉冲能量为0.2mJ,脉宽9.1ns,最大平均功率6.2W,斜率效率为32.7%,调Q动静比达83%,光束传输因子M22。实验结果表明,该激光器输出功率并没有出现饱和现象,具有进一步提升的空间。     

LD泵浦Nd∶GdVO4/GaAs被动调Q激光器研究

报道了采用大功率半导体激光器端面泵浦Nd∶GdVO4晶体,利用GaAs晶片兼作饱和吸收被动调Q元件和输出耦合镜,实现了1.06 μm激光的被动调Q运转.在泵浦功率为13.9 W时,获得最高平均输出功率为3.6 W,脉冲宽度为252 ns,单脉冲能量为27 μJ以及峰值功率为107 W的激光脉冲.     

LD端面抽运1KHz电光调Q Nd:YVO4激光器输出功率特性研究

报道了全固态激光器连续抽运高重复率电光调Q Nd:YVO4激光器的实验和理论分析结果,用BBO晶体作电光调Q元件,在激光二极管(LD)端面抽运Nd:YVO4激光器中实现了较高重复率的电光调Q输出.实验中在1 kHz重复率下,抽运功率为10 W时,平均功率超过170 mW.对输出功率曲线中的凹陷现象进行了分析,指出了制约激光器的内在诸因素,并用传播圆-变换圆图解分析方法给出了合理的解释.     

LD端面抽运1KHz电光调Q Nd∶YVO4激光器输出功率特性研究

报道了全固态激光器连续抽运高重复率电光调Q Nd∶YVO4激光器的实验和理论分析结果,用BBO晶体作电光调Q元件,在激光二极管（LD）端面抽运Nd∶YVO4激光器中实现了较高重复率的电光调Q输出.实验中在1 kHz重复率下,抽运功率为10 W时,平均功率超过170 mW.对输出功率曲线中的凹陷现象进行了分析,指出了制约激光器的内在诸因素,并用传播圆－变换圆图解分析方法给出了合理的解释.     

灯泵钛宝石激光器调Q运转

论述了色散棱镜谐振腔调Q运转方法。其中棱镜既起到波长调谐色散元件的作用 ,又起到Q开关起偏器的作用 ,省掉了制作难度大的宽带起偏器。为了使晶体高压随波长调谐同步运转 ,采用了单片机控制全反射镜驱动电源 ,同时也控制调Q电压 ,使全反射镜的转动与施加在晶体上的高压同步运行 ,达到了宽带调谐与调Q电压同步运转的目的 ,获得了波长调谐巨脉冲激光。实验中应用精确数字退压延迟技术和晶压与波长调谐同步运转方法 ,获得了激光脉宽 31ns、能量 2 70mJ的结果     

电光腔倒空与调Q射频波导CO2激光器

报道电光腔倒空与调Q射频波导CO2激光器,获得了电光腔倒空与调Q脉肿激光输出,并用调节电光晶体电压的方法控制腔倒空与调Q脉冲激光峰值功率;调节晶体电压脉冲宽度,可控制腔倒空与调Q激光的脉冲间隔,达到编程输出的目的。理论上分析了电光腔倒空过程。     

LD泵浦Nd∶LuVO4/Cr4+∶YAG被动调Q激光器

采用大功率半导体激光器端面泵浦Nd∶LuVO4晶体，利用Cr4+∶YAG晶体作为可饱和吸收元件，实现了1.06 μm激光的被动调Q运转.在泵浦功率为19.1 W时，获得最高平均输出功率为4.58 W，脉冲宽度为84 ns，单脉冲能量为36.6 μJ以及峰值功率为436.2 W的激光脉冲.     

LD泵浦Nd∶LuVO_4/Cr~(4 )∶YAG被动调Q激光器

采用大功率半导体激光器端面泵浦Nd∶LuVO4晶体,利用Cr4 ∶YAG晶体作为可饱和吸收元件,实现了1.06μm激光的被动调Q运转.在泵浦功率为19.1W时,获得最高平均输出功率为4.58W,脉冲宽度为84ns,单脉冲能量为36.6μJ以及峰值功率为436.2W的激光脉冲.     

新型电光调Q脉冲固体激光器的研究

针对传统的电光调Q脉冲固体激光器在高重复频率运转时易受热退偏振效应的影响,提出了一种利用方解石的自然双折射特性,将其作为起偏元件输出非线偏振激光脉冲的新型调Q方式。实验结果表明,采用这种调Q方案后,在20 Hz的重复频率运转时,激光输出能量较之1 Hz时平均降幅仅为2.3%,激光输出的稳定性得到较大的提高。     

Cr4+:YAG被动调Q激光器输出特性

采用理论与实验相结合的方法研究了激光二极管阵列泵浦的Cr4+:YAG被动调Q Nd:YAG激光器的输出特性.重点分析了调Q晶体小信号透过率和反射镜的反射率对激光器的输出能量、脉冲宽度的影响.对数值模拟结果进行了实验验证,数值计算与实验结果基本一致.研究结果表明,在特定的激光晶体参数下,Cr4+:YAG被动调Q激光器的输出能量与脉冲宽度由调Q晶体的小信号透过率和输出镜的反射率决定:输出能量随着小信号透过率增加而减小,对应于一个调Q晶体透过率,有一个最佳反射率使输出能量最大;脉冲宽度随着初始透过率与反射率的增大而增大.     

高重复频率铌酸锂电光调Q Nd∶YVO_4激光器（英文）

研制了一种基于铌酸锂(LN)电光调Q的高重复频率窄脉宽短腔激光器.通过测量激光穿过置于正交偏振镜间的电光晶体后,透射强度随晶体上施加的脉冲高压的变化情况,探究了不同尺寸LN晶体中的压电振铃效应,并与磷酸钛氧铷(RTP)晶体中的压电振铃效应进行了比较.实验发现,块状LN晶体中的压电振铃效应严重,而小尺寸LN晶体中的压电振铃效应和RTP晶体中的相似,基本可以忽略.结合压电效应理论得出,压电振铃效应的强弱与外加电压大小及晶体固有的压电共振频率有关,电压越低,压电共振频率越大,压电振铃效应越弱.在此基础上,制备了可高重频应用的尺寸为1.2mm×9mm×9.4mm的LN调Q开关,并实现了LN晶体的高重频调Q运转.激光增益介质采用具有较大受激发射截面和较短荧光寿命的Nd∶YVO_4晶体,其一端镀有1.064μm的全反膜,另一端沿布儒斯特角切割,从而省去了全反镜和偏振镜,缩短了腔长。泵浦源采用中心波长为808nm的光纤耦合激光二极管.设计的激光器谐振腔长度仅为20mm。在退压式电光调Q运转下,获得了最大重复频率为15kHz、脉宽为5.4ns、峰值功率为2.94kW的稳定的激光输出.     

DPL的声光Q开关衍射特性

利用声光Q开关中衍射效率最大的位置调Q可以发挥其最大性能的特点．研究声光Q开关晶体中超声场的空间分布．得到了晶体中衍射效率的空间分布．从而确定了衍射效率最大的位置．并在实验中得到了与理论分析一致的结果。该结果对大功率激光二极管泵浦调Q固体激光器中Q开关的调节具有实际意义。     

可饱和吸收体Cr∶YAG做被动调Q元件时的选模作用

研究了可饱和吸收体Cr∶YAG做被动调Q元件时所表现出的选模作用.理论分析和实验表明:Cr∶YAG晶体的"动态光阑"效果确保了激光器的基横模输出;而不同纵模形成振荡的难易差别也为脉冲单纵模的实现提供了条件.Cr∶YAG晶体的选模作用在实践中应得到充分的利用.