重频Yb:YAG片状激光器电光调$lt;i$gt;Q$lt;/i$gt;时空演化模拟计算和实验研究

基于Yb³⁺抽运动力学,结合光线追迹的方法,建立了抽运过程中的放大自发辐射模型,得到激光介质中三维含时储能分布.将速率方程理论和角谱传播理论结合,对谐振腔内调Q脉冲的形成、传播过程进行建模计算,得到激光脉冲的时间-空间分布和光束质量因子变化规律.同时进行了激光二极管抽运重频Yb：YAG片状激光器电光调Q实验,并与模拟计算的结果进行了对比校核,印证了计算模型的正确性.这为主动调Q固体激光器的设计提供了参考. 关键词： Yb：YAG激光器 Q')" href="#">调Q 时空演化     

670nm电光调Q陶瓷激光器

为了进一步研究Nd∶YAG陶瓷激光器的红光波段,研制了一台重复频率为1 000 Hz的670 nm电光调Q Nd∶YAG陶瓷激光器.采用三个激光二极管列阵侧面抽运掺杂浓度为1.1at%、尺寸为Φ3×50 mm2的Nd∶YAG陶瓷晶体,根据实验测量的陶瓷晶体热透镜焦距,优化设计了折叠腔的各个参量,并对陶瓷晶体及倍频晶体热...     

GaAs被动调Q Nd:YAG激光器激光特性的研究

报道了用半导体材料 Ga As实现氙灯抽运 Nd:YAG激光器的被动调 Q运转 ,测量了激光器的阈值、脉冲宽度和输出能量。从 Ga As的能级结构出发 ,理论上研究了 Ga As材料的饱和吸收原理 ,建立了调 Q激光器速率方程并给出了数值解 ,对理论结果与实验结果进行了比较和讨论。     

双激光二极管阵列侧面交错抽运的电光调Q Nd:YAG激光器

采用双激光二极管阵列(LDA)侧面交错抽运Nd:YAG晶体,通过电光调Q的方式获得1064 nm动态脉冲激光输出.这种抽运结构可以使晶体内的增益场与谐振腔基模实现良好的匹配,易于得到良好的光束质量和大能量输出.抽运源采用峰值功率为100 W的准连续LDA,采用直接贴近抽运的方式,KD*P晶体作为电光Q开关.并应用高斯光束传输的ABCD定律,计算了谐振腔稳区范围,给出了较为合理的谐振腔参数.所设计的激光器在重复频率20 Hz,抽运能量1200 mJ时,获得了最大输出能量151 mJ,脉宽8.48 ns的1064 nm动态激光输出,光-光转换效率为12.6%.     

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.     

LD泵浦的被动调QYb:YAG薄片激光器实验研究

采用中心波长为940nm的激光二极管泵浦,实现了Yb:YAG薄片的Cr4+:YAG被动调Q激光输出.Yb:YAG薄片掺杂Yb3+离子浓度为10%,厚度为500μm.理论上计算了Yb:YAG薄片在直接水冷方式与不同厚度SiC冷却方式下的温度分布.实验中采用厚度800μm的SiC冷却方式,获得了最高功率2.8 W的1 030nm连续激光输出,输出功率相比直接水冷方式提高了40%.通过Degnan理论优化了被动调Q晶体Cr4+:YAG的初始透过率和输出耦合镜,采用初始透过率为93%的Cr4+:YAG晶体和透过率为10%的输出耦合镜,在800μm SiC冷却方式下,获得了平均输出功率1.95 W、单脉冲能量1.2mJ、脉冲宽度74ns、重复频率1.6kHz的稳定调Q脉冲输出,斜效率为18.1%.光束质量因子M2x=1.622,M2y=1.616.     

连续Nd:YAG激光高重复率电光调Q研究

研究了连续Ｎｄ：ＹＡＧ激光器中由于热效应使ＹＡＧ棒产生的双折射引起传输的线偏振光退偏为椭圆偏振光的退偏现象所产生的输出不稳定和多模的原因。电光调Ｑ技术被应用于连续氪灯抽运的Ｎｄ：ＹＡＧ激光器件。为了获得稳定、单模的输出,在谐振腔内放置了一对λ／４波片。通过实验研究,实现了重复频率１～６ｋＨｚ的窄脉冲激光输出,这将为连续抽运的Ｎｄ：ＹＡＧ激光器提供一种新的电光调Ｑ技术。     

电光调Q脉冲Ho:YLF激光器实验研究

2μm低重复频率高峰值功率高光束质量激光在中长波光参量非线性频率变换等领域具有较为广阔的应用前景。采用L型谐振腔结构,使用42 W的掺Tm光纤激光器泵浦Ho:YLF晶体。基于磷酸钛氧铷（RTP）电光调Q技术,实现了重复频率50 Hz、脉冲宽度18 ns、脉冲能量13.5 mJ、峰值功率0.75 MW的2.05μm Ho:YLF固体激光输出。光束的水平方向和竖直方向M2因子分别为1.4和1.1。该Ho:YLF固体激光器采用光纤激光器泵浦,具有结构紧凑的特点,为更高能量的Ho激光输出奠定了基础。     

用表面态型半导体可饱和吸收镜实现Yb∶YAG激光器被动调Q锁模

制作了一种新型的半导体可饱和吸收镜——表面态型半导体可饱和吸收镜. 用表面态型半导体可饱和吸收镜作为被动锁模吸收体实现了半导体端面泵浦Yb∶YAG激光器被动调Q锁模. 在泵浦功率仅有1.4 W的情况下，获得了调Q锁模脉冲序列，锁模平均输出功率1 mW，锁模脉冲重复频率200 MHz     

角抽运Yb:YAG激光器

报道了一种高功率准三能级激光器角抽运方法，抽运光从板条激光器结构中的板条工作介质的角注入，综合考虑抽运吸收、抽运亮度、晶体的掺杂浓度以及晶体尺寸等因素，进行了角抽运复合Yb:YAG激光器设计，实验上获得了最大连续输出功率400W, 斜效率28%的输出，实验结果充分证明了角抽运原理的正确性和应用于高功率激光器方面的可行性. 关键词： Yb:YAG 角抽运 复合晶体     

脉冲储能型重复频率Yb:YAG片状激光放大器ASE效应研究

探讨了脉冲储能型重复频率片状Yb:YAG激光放大器抽运过程中的自发辐射放大（ASE）效应和能量提取过程.在Yb³⁺离子抽运动力学的基础上,建立了抽运过程中的自发辐射放大模型,计算了Yb:YAG晶体中三维含时储能密度分布和全片可提取能量.讨论了不同介质尺寸、掺杂浓度及厚度、介质温度参数下,自发辐射放大对储能的影响.给出了较为优化的设计,将有助于基于Yb激光材料的大能量二极管抽运的固体激光器设计. 关键词： 脉冲储能 Yb:YAG激光放大器 自发辐射放大（ASE）     

A passively Q-switched Yb:YAG microchip laser

We present a diode-pumped passively Q-switched Yb:YAG microchip laser, using a semiconductor saturable absorber mirror. We obtained pulses with 1.1-μJ energy, 530-ps duration, 1.9-kW peak power, and a repetition rate of 12 kHz. The laser is oscillating in a single longitudinal mode. Received: 23 October 2000 / Published online: 7 February 2001     

Continuous-wave and Q-switched performance of an Yb:YAG/YAG composite thin disk ceramic laser pumped with 970-nm laser diode

Using front face-pumped compact active mirror laser （CAMIL） structure, we have demonstrated an Yb：YAG/YAG composite ceramic disk laser with pumping wavelength at 970 nm. The laser has been operated in both continuous-wave （CW） and Q-switching modes. Under CW operation, laser output power of 1.05 W with 2% transmission output coupler was achieved at the wavelength of 1031 nm. Q- switched laser output was gotten by using an acousto-optic Q-switch. The repetition rate ranged from 1 to 30 kHz and the pulse width varied from 166 to 700 ns.     

LD side-pumped passively Q-switched Yb:YAG slab laser

A quasi-continuous wave laser diode side-pumped passively Q-switched Yb:YAG slab laser with Cr⁴⁺:YAG saturable absorber has been demonstrated in order to understand the pulse properties of Yb:YAG crystal. To our knowledge the maximum 69% extraction efficiency is achieved by the system. 44 μJ pulse energy and 1.64 KW peak power with near diffraction-limited beam quality are presented at 25 Hz repetition rate. The build-up time of the Q-giant in the passively Q-switched laser is shown.     

A passively Q-switched diode pumped Yb:YAG microchip laser

A passively Q-switched diode pumped Yb:YAG microchip laser with Cr4+:YAG saturable absorber mirror is reported. The TEMoo laser pulses are obtained with 1,7-uJ pulse energy, 15-ns pulse width, 0.11-kW peak power, and a repetition rate of 2.2 kHz at 1049 nm. The doped concentration and dimension of Yb:YAG microchip crystal are 10 at.-% and 5×0.6 mm2, respectively.     

End-pumped, passively Q-switched Yb:YAG double-clad waveguide laser

We present a diode-pumped, double-clad Yb:YAG waveguide laser that contains an integrated section of a Cr(4+): YAG saturable absorber for passive Q switching. Using two 4-W polarization-coupled, broad-striped diode-pumped lasers, we obtained 30-microJ pulses of 1.6-ns duration at repetition rates of as much as 77 kHz. The slope efficiency was ~50% with respect to absorbed pump power, with a maximum output average power of 2.3 W and a peak power of ~18 kW . The output beam was single lobed, with M(2) values as great as 1.5x1.3 . We also demonstrate a passively Q -switched Nd:YAG waveguide laser of similar design, operating at 1.064 microm and 946 nm.     

激光二极管泵浦的重复频率大能量低温Yb:YAG激光器设计

为实现重复频率大能量激光输出,基于Yb:YAG激光介质低温下良好的热特性和激光特性,设计了12kW高功率激光二极管(LD)阵列泵浦的V型腔低温Yb:YAG激光器(液氮温度)。对于泵浦耦合系统和散热结构两个关键点,分别使用光线追迹方法和有限元方法进行了分析,提出了楔形真空窗口和低温热管等解决方案。模拟结果表明,该设计的激光器热效应较低,可实现重复频率大能量输出。     

激光二极管泵浦的重复频率大能量低温Yb:YAG激光器设计

为实现重复频率大能量激光输出,基于Yb:YAG激光介质低温下良好的热特性和激光特性,设计了12 kW高功率激光二极管(LD)阵列泵浦的V型腔低温Yb:YAG激光器（液氮温度）。对于泵浦耦合系统和散热结构两个关键点,分别使用光线追迹方法和有限元方法进行了分析,提出了楔形真空窗口和低温热管等解决方案。模拟结果表明,该设计的激光器热效应较低,可实现重复频率大能量输出。     

Laser diode partially end-pumped electro-optically Q-switched Yb:YAG slab laser

A laser diode partially end-pumped, electro-optically Q-switched, Yb:Y_3Al_5O_(12)(Yb:YAG) slab laser was reported. We obtained output energy of 14.6 mJ/pulse with a pulse width of 30 ns at a repetition frequency of 2 k Hz, and the corresponding peak power was 480 kW. The beam quality factors M~2 in the unstable direction and the stable direction was 1.32 and 1.25, respectively.