用于太阳光泵浦激光器的菲涅耳透镜设计方法

建立并分析了太阳光点聚焦型菲涅耳透镜的理论模型。提出了适用于太阳光泵浦激光器的设计方法。综合考虑会聚总功率和功率密度提高倍数两个因素,合理设计了菲涅耳透镜口径,相对孔径以及环形小棱镜的宽度(环距)三个参数,获得了用于太阳光泵浦激光器的菲涅耳透镜。     

基于瓶形泵浦腔的太阳光抽运激光器研究

为了实现高效的太阳光泵浦系统,有必要设计一种兼具低热冲击和高聚光量的泵浦腔.利用TracePro软件建立菲涅耳透镜、瓶形泵浦腔二级系统,通过优化确定了最佳入窗口径、入窗位置、出窗口径、瓶腰直径、瓶腰位置、晶体棒长.通过理论计算得出了长度为60 mm晶体棒的泵浦阈值功率为4.568 W/m2,最佳系统结构的输出功率为18...     

太阳光抽运固体激光工作物质的研究

探讨了适合太阳光抽运的固体激光器工作物质的选择方法,并分析了几种备选工作物质的性质。用Matlab对太阳光谱的现有数据进行了三次样条插值运算,建立了太阳光谱的局部精细离散化模型,并结合红宝石、Nd∶YAG、Yb∶YAG、Nd∶YVO4、Cr∶Nd∶GSGG、掺Nd3 的光学陶瓷和掺Yb3 的石英光纤等激光介质的吸收光谱,进行了太阳光谱与激光介质吸收谱的匹配分析。得出各激光介质所吸收的能量占太阳常量的百分比分别为24.51%,15.98%,2.35%,6.46%,43.91%,15.98%,7.63%。并在一定假设条件下,计算了各介质的阈值抽运功率体密度。综合以上激光介质的材料热特性,选取对太阳光吸收较多,阈值低且热特性好的Nd∶YAG,掺Nd3 光学陶瓷,Cr∶Nd∶GSGG为较适合的太阳光抽运激光工作物质。     

2μm人眼安全波段太阳光抽运激光器的理论研究

太阳光直接抽运激光器在空间光通信、遥感等领域有着重要的潜在应用,但是一直以来人们对太阳光抽运激光器的研究局限于以掺Nd3+粒子为增益介质的1μm波段.通过对现有固体激光工作物质的吸收谱进行分析,发现掺Tm3+离子在太阳辐射较强的可见光波段具有强的吸收峰,使2μm人眼安全波段实现太阳光直接抽运激光输出成为可能.本文对Tm:YAG和Tm:YAP两种常见晶体的吸收谱与太阳光谱匹配度进行了分析计算,得出两种材料用于太阳光抽运激光器的阈值抽运功率密度分别为1.14和1.434 kW/cm3.选择与抽运阈值功率密度低的Tm:YAG晶体作为增益介质,使用TracePro软件建立太阳光抽运激光器的二级抽运模型,并对模型进行优化,得到了锥形腔窗口与菲涅耳透镜的最佳距离、晶体棒的最佳长度以及锥形腔最佳锥度.本文的工作为实现太阳光直接抽运2μm激光输出做了理论上的准备.     

激光二极管抽运Nd：YVO4／LBO红光激光器研究

报道了激光二极管抽运的Nd：YVO4晶体、LBO晶体Ⅱ类非临界相位匹配腔内倍频大功率红光激光器。通过对激光晶体热效应的考虑,设计了热不灵魂腔,采用低掺杂浓度Nd：YVO4晶体,获得了671nm红光的最高输出为890mW。     

一种新型微准直透镜—菲涅耳透镜的设计

本文从半导体激光器应用的角度出发,设计微准直菲涅耳透镜,获得了束腰直径为0.5mm、波前差的理论均方根值W_(RMS)<0.002λ的准直光束。     

端面抽运固体激光器热透镜效应的实验研究

提出一种易于实现、对激光器本身没有干扰、高空间精度、可实时测量介质热透镜的干涉测量方法. 并利用此方法全面研究了端面抽运Nd:YVO4激光器的热透镜效应，为认识激光介质的热效应和设计此类激光器提供了参考.  关键词： 热透镜 端面抽运 固体激光器     

端面抽运固体激光器的腔模匹配分析

探讨了端面抽运固体激光器的腔模匹配问题，文中的分析可为端面抽运固体激光器的设计提供参考. 关键词： 腔模匹配 端面抽运 固体激光器     

高功率端面抽运Nd:YVO4固体激光器模匹配的研究

研究了端面抽运Ｎｄ：ＹＶＯ４固体激光器激光晶体内基模半径与抽运光斑半径的匹配。晶体的Ｎｄ掺杂原子数分数分别为０．５％和２％,抽运功率分别为１０Ｗ和１４Ｗ。结果表明：ＴＥＭ００模输出功率对ｗ１／ｗｐａ在低于１的很大范围内的变化不敏感,不存在一个确定的最佳ｗ１／ｗｐａ值;在相对很小的ｗ１／ｗｐａ情形,仍可获得高效单一的ＴＥＭ００模输出,在这种情况下热透镜球差具有限模孔径的作用。     

激光二级管抽运的Nd：GdVO4激光器

用高亮度激光二极管作抽运源,研究了连续、腔内倍频和被动调QNd:GdVO4激光器的输出特性.在抽运功率为881mW时获得了119mV的连续绿光输出,光-光转换效率13.5%.用Cr^4 :YAG作可饱和吸收体实现了Nd:GdVO4激光器的被动调Q运转,脉冲宽度为116-24ns.重复频率在500kHz-1.8MHz的范围内可调.     

光泵NH3分子远红外激光研究

运用量子系统的密度矩阵理论，采用迭代法计算了光泵ＮＨ３分子远红外超辐射和腔式激光的频谱特性和相应的最佳工作气压。理论计算表明相对于超辐射方式，光泵腔式ＮＨ３分子远红外激光具有宽带辐射以及纵向调谐特性，且总的输出光强在一定条件下得到提高，最佳工作气压也较低。在实验上对ＴＥＡＣＯ２－１０Ｒ（８）和９Ｒ（１６）泵浦的Ｎ 红外超辐射和腔式激光器产生的远红外辐射进行了测量。结果表明理论计算与实验结果相符。     

电光腔倒空激光二极管抽运Nd∶YAG锁模激光器

设计了一个简单的直腔,将电光腔倒空与激光二极管端面抽运Nd∶YAG半导体可饱和吸收镜锁模激光器结合,实现了锁模脉冲的产生、放大和输出。在连续抽运功率5 W的条件下,获得了脉冲宽度为11 ps的锁模单脉冲输出和脉冲宽度为200 ns的调Q脉冲输出,腔倒空单脉冲能量为30 nJ,重复频率为10 Hz。连续锁模运转时单个锁模脉冲的能量约为2 nJ,利用腔倒空将单脉冲的能量提高了15 倍左右。文章详细讨论了腔倒空脉冲及调Q脉冲的产生机理,并分析了加在电光晶体上的高压电脉冲以及偏振片的偏振度对腔倒空脉冲及调Q脉冲的影响。     

Solar pumped Nd:YAG laser

We report the high efficiency of solar pumped laser. The sunlight is concentrated by the concentrator system, which is composed by the Fresnel lens and the cone-channel condenser. The power density of sunlight concentrated by the concentrator system surpasses the lasing threshold for pumping laser. In the experiment, the sunlight concentrated is coupled into the conical chamber pumping Nd:YAG laser media. Laser output of 3.5 W has been achieved; the collect efficiency is 3.5 W/m². The conversion efficiency is 1.0% from solar power into laser, and the slope efficiency is achieved 1.86%.     

Experimental Study of Pulsed Optically Pumped Superradiant and Cavity NH3 Far-Infrared Laser

Using a grating tuned TEA-CO2 laser with 10R(8) and 9R(16) line to pumped superradiant NH3 far-infrared (FIR) laser which operated in the mode of amplified stimulated emission and Fabry-Perot cavity NH3 FIR laser with a sample tube of 100cm and 20cm in length respectively, the corresponding pulsed FIR lasers were obtained successfully. Meantime, the experimental measure method was improved. Besides, the operating performance and the spectral characteristics of superradiant and cavity NH3-OPFIRL were studied experimentally.     

激光二极管列阵泵浦的位相共轭板条YAG激光放大系统

采用新型的微通道冷却半导体激光二极管列阵泵浦ＹＡＧ激光振荡器及板条ＹＡＧ放大器，文中用ＣＣｌ４受激布里渊散射作位相共轭镜，使激光在板条放大器中作多通放大，获得了高重复率下小于１．５倍衍射极限的高质量１．０６μｍ的激光输出，其脉冲宽度为１５ｎｓ，平均功率为１８０Ｗ。     

新型光泵浦垂直外腔面发射半导体激光器

用量子阱技术生长的半导体材料作激光增益介质,AlGaAs/GaAs对做布喇格反射镜,并以简单的平凹腔做谐振腔,半导体激光器作泵浦源,制作出了光泵垂直外腔面发射半导体激光器.在抽运功率1.5 W时,得到了中心波长1005 nm、最大输出功率40 mW的激光,光－光转换效率2.7%.     

The Optimum Coupling Coefficient of Optically Pumped NH3 Far-Infrared Cavity Laser

Based on the semiclassical density matrix theory, the optimum output power reflection coefficient (coupling coefficient) of output coupler for optically pumped NH₃ far-infrared (FIR) cavity laser was calculated by means of iteration method. Experimentally, FIR Fabry-Perot cavity laser was designed and constructed by using inductive metallic meshes as couplers, and the measurement showed that the theoretical calculation were in agreement with experimental results.     

LD端泵下Nd∶YAG端面形变热效应研究

用计算机模拟了在不同的泵浦光分布和不同的泵浦功率下其端面形变的大小.主要对具有轴对称性的泵浦光和沿竖直方向为高斯分布,水平方向为均匀分布的长条形泵浦光在不同的功率下所引起的端面形变进行了计算机模拟.所采用的方法是先对温度场进行理论计算,建立理论模型.然后,对形变进行理论计算,并用计算机模拟了形变.得到了形变导致的端面形变热透镜焦距与致热功率之间的关系曲线,目的在于进一步研究由于端面形变所引起的热效应.     

激光二极管抽运非平面单向行波环形腔单频固体激光器的设计

激光二极管抽运的单块非平面环形腔固体激光器具有结构稳固、效率高等优点 ,在一定的纵向磁场作用下 ,可形成单向行波振荡 ,纵向抽运时就可得到较高功率的单频输出 ,有广泛的应用前景。文中在详细讨论了非平面单向行波环形腔形成单频的原理基础上 ,研究了国际上流行的“三角形”单块非平面环形腔 ,并用此种腔型得到 2 70 m W的基横模单纵模 1.0 6μm激光 ;同时提出了所设计的非平面环形腔“梯形环形腔”和“角锥棱镜式环形腔”。由于它们工作原理相近 ,统称它们为“泛三角形非平面单向行波环形腔”。     

980nm OPS-VECSEL关键参数的理论分析

光抽运半导体垂直外腔面发射激光器(Optically Pumped Semiconductor Vertical External Cavity SurfaceEmission Laser)的输出特性受到诸多参数的影响,理论分析和模拟显得尤为重要.设计了一种以808 nm二极管激光耦合模块为光抽运光源,In_0.159Ga_0.841As/GaAs_0.94P_0.06为增益介质的980 nm光抽运垂直外腔面发射激光器,并借助于PICS3D软件计算了器件各种特性参数.分析了芯片半径、量子阱的周期数以及外腔镜反射率对器件性能的影响,特别是对阈值和光-光转换效率的影响.模拟结果表明,器件的半径影响光-光转换效率.量子阱个数和外腔镜反射率对器件的输出功率和光-光转换效率都有影响,所以要根据实际需要,设计、生长结构和进行实验.