二极管泵浦Nd:YAG激光器

长期以来Nd:YAG激光器都是用闪光灯泵浦的。由于闪光灯的使用寿命有限,空间激光界的人们转而研制二极管泵浦激光器。最先泵浦用的激光二极管是GaAlAs双异质结激光二极管,它能在最佳泵浦波长808nm处连续工作。目前可用的激光二极管的泵浦效率可达20％或更高。根据速率方程,我们分析了Nd:YAG材料的能量转换过程。增益系数主要依赖于泵浦的通量密度和波长,而功率转换效率主要依赖于通过介质的1.06μm激光的通量密     

二极管泵浦Nd:YAG激光器

CAMAS系统公司提供MLD7000——稳定锁模二极管泵浦固体Nd:YAG激光器系统。据说,以100MHz脉冲速率和20—500ps的脉冲宽度,可产生100mW的输出功率。在原系统的基础上,可获得Nd:YLF和较高重复率的改型系统。这种紧凑系统可完全得到控制,并能用电子学方法使其稳定。     

太阳光泵浦激光器侧面泵浦效率的提高

太阳光泵浦激光器直接利用太阳光作为泵浦源,实现了太阳光能量到激光能量的直接转化。设计了分腔水冷型金属锥形泵浦腔,以直径8 mm,长115 mm的Nd:YAG晶体棒作为激光工作物质,用有效面积1.03 m2菲涅尔透镜会聚太阳光,实验获得了23.7 W的稳定激光输出,斜效率为7.87%。通过对比实验,改进后的分腔水冷型太阳光泵浦激光器较原有锥形腔激光器有55.92%的激光输出功率提升。分别从侧面泵浦光在冷却水中的吸收损耗以及其耦合效率等方面对新型腔体结构进行了分析,证实了分腔水冷型腔体结构对侧面泵浦效率的提高,并提出了陶瓷漫反射材质的分腔水冷型激光腔的设计。     

LD泵浦Nd:YAG微片激光器

ＬＤ泵浦Ｎｄ：ＹＡＧ微片激光器结构简单紧凑，与半导体激光器相比，前者具有激光线宽窄、光束质量好、相干长度长等优点，因此在一些测量领域有着较好的应用前景。目前对ＬＤ泵浦Ｎｄ：ＹＡＧ微片激光器的实验工作主要是获得单频、单模连续输出和线性频率调制特性研究。本文综述了近几年来ＬＤ泵浦Ｎｄ：ＹＡＧ微片激光器的研究方向、成果及应用，主要介绍了各国对ＬＤ泵浦Ｎｄ：ＹＡＧ微片激光器的调频特性的研究状况     

高温LDAs泵浦紧凑型Nd:YAG激光器

设计了一套紧凑型高温激光二极管阵列端面泵浦电光调Q Nd∶YAG激光器。为使激光器整体结构紧凑,以高温激光二极管阵列作为泵源以有效地降低Nd∶YAG激光器散热压力。利用Ansys软件对高温激光二极管阵列工作时的温度场进行模拟。使用基于K9玻璃材质的导光锥将泵浦光耦合进Nd∶YAG晶体内。利用Traceproc软件模拟了导光锥前后端面的光场分布。采用5mm×5mm×40mm、掺杂浓度为1.0at。%的Nd∶YAG晶体作为增益介质,利用Ansys软件对200μs,250μs泵浦脉宽条件下的晶体内部温度场分布进行模拟并计算了激光器工作时的热透镜焦距。结果表明,本文设计的紧凑型激光器可以实现稳定的脉冲激光输出。在重复频率20Hz,泵浦源电压脉冲宽度250μs、300μs条件下,获得了单脉冲能量44.1mJ和50.2mJ的单脉冲输出,对应脉冲宽度分别为18.3ns和21.3ns,斜效率为12.35%和12.24%.     

LD列阵泵浦Nd:YAG连续激光器

介绍了一种二极管侧面泵浦的Nd:YAG连续激光器，采用了简单，实用的侧面泵浦结构，获得了37．9W的连续1064nm的激光多模输出，斜效率为31．5％，光准效率为23．7％，文中还对该泵浦头的热透镜效应作了测试。     

激光二极管泵浦的高重复频率Nd：YAG激光器

报道两个１．５Ｗ连续激光二极管端面泵浦的声光调ＱＮｄ：ＹＡＧ激光器，输出激光脉冲的最高重复频率为３０ｋＨｚ重复频率１ｋＨｚ时，最窄脉宽为１２ｎｓ，最高峰值功率为１２．１ｋＷ。     

高温LDAs侧面脉冲泵浦Nd:YAG激光器

设计了一台紧凑型高温激光二极管阵列侧面泵浦Nd:YAG脉冲激光器.通过半导体制冷器控制泵浦源工作温度在60℃,其发射中心波长为808 nm,谱线宽度为4 nm.模拟了泵浦源在40℃、50℃和60℃条件下60 s内的温度场分布.实验所用激光增益介质为Nd:YAG晶体,尺寸为φ5 mm×50 mm,掺Nd3+摩尔浓度为1....     

二极管泵浦Nd:YAG薄片激光器技术研究

固体激光器向高平均功率发展的最大障碍是激光介质的热效应.采用薄片激光介质可以实现热流近一维分布,因而是解决固体激光器热效应的有效手段之一,但许多因素都会影响薄片的一维热分布.对薄片热分布的主要影响因素进行的计算分析表明,在均匀泵浦条件下,泵浦区径向温度的均匀性不仅和泵浦区面积与薄片厚度之比有关,而且和冷却区与泵浦区的相关尺寸有关.采用均匀耦合技术并合理设计薄片的散热冷却结构以实现热流近一维分布,用平均功率336 W的激光二极管阵列泵浦一块NdYAG薄片,获得了平均功率超过120 W的准连续激光输出.     

LD端面泵浦Nd:YAG激光器热效应研究

考虑晶体特性参量如热导率、热折射率梯度以及热膨胀系数等随温度变化的影响,通过求解热流方程给出了LD纵向泵浦Nd:YAG激光器激光介质的热透镜和热负荷比测量的表达式,分析了影响热负荷比测量的因素,对以前报道的热负荷比实验测量值与理论值存在的差别给予解释,理论分析与以往的实验结论相符.     

LDA侧面泵浦Nd:YAG激光器的热效应分析

在高斯光强近似下对泵浦LD光强分布模型进行修正,建立了LDA侧面泵浦固体激光介质内热源分布的数值模型。用有限元法计算模拟了三角均匀分布侧面泵浦结构激光棒瞬态温升过程及稳态温度分布情况。讨论比较了泵浦源的高斯强度近似和均匀强度近似下激光棒内温度分布情况,并对激光棒的类热透镜的焦距进行实验测量。实验和数值计算说明了LDA泵浦结构和冷却场的非均匀分布使实际温度场偏离均匀泵浦时的二次曲线分布模型,激光晶体热效应产生的类透镜会聚作用的不对称导致了激光器输出光束质量在x,y方向上的不同。     

LDA侧面泵浦Nd:YAG激光器的热效应分析

 在高斯光强近似下对泵浦LD光强分布模型进行修正，建立了LDA侧面泵浦固体激光介质内热源分布的数值模型。用有限元法计算模拟了三角均匀分布侧面泵浦结构激光棒瞬态温升过程及稳态温度分布情况。讨论比较了泵浦源的高斯强度近似和均匀强度近似下激光棒内温度分布情况，并对激光棒的类热透镜的焦距进行实验测量。实验和数值计算说明了LDA泵浦结构和冷却场的非均匀分布使实际温度场偏离均匀泵浦时的二次曲线分布模型，激光晶体热效应产生的类透镜会聚作用的不对称导致了激光器输出光束质量在x，y方向上的不同。     

高重复率脉冲Nd:YAG激光器

高重复率Nd:YAG激光器是用水冷脉冲氙灯(GPMX系统)泵浦的,它广泛地用于打孔、焊接、材料研究、测距、跟踪和照明等地方。该器件由激光头、电源以及包括有水和滤光液的循环冷却系统所组成,采用了独特的多反射转镜(六万转/分)Q调获得大功率的输出。该器件还具有保证可靠及长寿命等特性。 主要技术指标: 峰值功率 20兆瓦(Q调) 波 长 1.06微米 发 散 角 5～7毫弧度 脉冲宽度 200微秒 重复频率 20～100次/秒 10毫微秒(Q调) 光 泵 GPMX-10×80     

120 W的二极管泵浦Nd:YAG绿光激光器

对激光二极管泵浦的NdYAG声光调Q腔内倍频固体激光器的折叠腔型进行了研究,当泵浦功率达800 W时,在V型腔上实现了脉宽为80 ns、重复频率为10 kHz、发散角为6 mrad、绿光功率为112 W的输出;在Z型腔上实现了脉宽为95 ns、重复频率为10 kHz、发散角为4 mrad、绿光功率为120 W的输出.比较两种腔型的实验结果可看出,Z型腔由于插入的光学元件较多,腔长较长,输出激光的脉宽较宽,但输出激光的光束质量有明显的提高.     

二极管泵浦Nd:YAG激光器的脉冲间隔调制

在激光通信线路可,腔倒空Nd:YAG激光器用于产生光脉冲,用脉冲间隔调制来对数据进行编码。三组GaAs二极管连续泵浦一个端面镀有高内反射膜的Nd:YAG棒。偏振光分束器以90°角反射s偏振光,形成L形状的激光腔。根据偏振相对于所加电压的延迟,铌酸锂调制器调制传播功率。产生     

647W灯泵浦大功率连续Nd:YAG激光器

 报道了一台灯泵浦大功率连续Nd:YAG激光器。对影响大功率固体激光器模块输出功率和光束质量的主要因素进行了理论分析，并提出提高激光器效率的措施：对聚光腔的形状、结构和材料以及冷却方式，泵浦灯的参数和材料，激光晶体的参数和镀膜进行优化设计，采用径向固定的谐振腔镜。该灯泵浦YAG晶体棒总体电光转换效率为4%，光束质量为22mm·mrad，输出功率647W。     

647W灯泵浦大功率连续Nd:YAG激光器

报道了一台灯泵浦大功率连续Nd:YAG激光器。对影响大功率固体激光器模块输出功率和光束质量的主要因素进行了理论分析,并提出提高激光器效率的措施：对聚光腔的形状、结构和材料以及冷却方式,泵浦灯的参数和材料,激光晶体的参数和镀膜进行优化设计,采用径向固定的谐振腔镜。该灯泵浦YAG晶体棒总体电光转换效率为4%,光束质量为22mm·mrad,输出功率647W。     

LD泵浦Nd∶YAG多波段激光器

为了获得高效率多波段激光输出,通过高重复频率驱动声光调Q技术和LD侧面泵浦技术,获得高功率高重频窄脉宽1.06 m激光输出。利用起偏器件获得垂直和水平两束1.06 m线偏振光,一束垂直线偏振光泵浦非线性晶体周期极化钽酸锂（PPLT）,实现1.46 m与3.9 m激光输出后与另一束1.06 m水平线偏振光合束,实现三波段共轴激光输出。在电源输入电流35 A、调Q驱动频率10 kHz的条件下,获得140 W的1.06 m激光。分束后泵浦PPLT获得最高功率为6.3 W的3.9 m和8.6 W的1.46 m激光,差频转化效率为21.3%。试验结果表明:通过高重频声光调Q技术和LD侧面泵浦技术,可以实现高重频窄脉宽1.06 m光输出,泵浦PPLT可获3.9 m和1.46 m激光输出。     

31.5W太阳光抽运Nd∶YAG固体激光器

设计了一种阈值较低的太阳光直接抽运的Nd∶YAG固体激光器,采用有效面积为1.03m2、焦距为1.2 m的菲涅耳透镜为第1级太阳光会聚装置,分腔水冷型镀金锥形腔为第2级太阳光会聚装置。在液体导光透镜和镀金锥形腔的共同作用下,通过端面、侧面同时抽运直径为5 mm、长度为75 mm的Nd∶YAG螺纹晶体棒,获得了连续稳定的1064nm激光输出。利用光学设计软件ZEMAX和激光谐振腔仿真软件LASCAD建立理论模型,通过数值模拟验证实验结果并优化系统设计。该太阳光抽运Nd∶YAG固体激光器的激光输出功率最高为31.5 W,收集效率为30.58 W/m2,激光器阈值功率为102 W,斜率效率为4.25%,太阳光到激光的能量转换效率为3.2%。     

四棒串接连续灯泵浦Nd:YAG大功率激光器

 报道了一种符合工业应用的四棒谐振腔连续Nd:YAG激光器。实验中采用对称放置方式四棒串接谐振腔得到2 105 W的平均功率输出，光束参数积24 mm·mrad，系统总光电转换效率达到3.5%。还对影响激光器工作的因素进行了理论分析。