利用输出功率测量激光二极管端面抽运的固体激光器热透镜焦距

运用谐振腔变换圆理论,详细分析了激光二极管抽运的Nd:YVO4平行平面腔固体激光器振荡光在晶体内的基模光斑半径随抽运功率变化的U形曲线.提出在适当腔长情况下激光器的输出功率随抽运功率变化曲线上将出现凹陷或尖峰现象,利用曲线上的凹陷和尖峰可以测量激光晶体的热透镜焦距.同时在理论分析的基础上进行了实验,实验结果与理论分析相符合 关键词： Nd:YVO4 热透镜焦距 固体激光器 谐振腔变换圆     

端面泵浦双Nd∶YVO_4激光器中热效应对腔稳定性的影响

利用多个激光晶体串接方式可以提高固体激光器的输出功率 发展双Nd∶YVO4 晶体激光器 ,将晶体的端面镀膜作为谐振腔的端面镜 ,构成了平行平面谐振腔 对平行平面谐振腔的等效腔进行了理论分析 ,结果表明激光晶体吸收泵浦光产生的热透镜效应对保持腔的稳定性起到了重要的作用 在国内首次进行了双端泵浦双Nd∶YVO4 激光器的实验研究 ,在抽运功率为 2 0 .74W时获得了 11W的 10 6 4nmTEM0 0 模激光输出 ,其光 光转化效率约为 5 3% 并且对于不同掺杂浓度下的实验结果进行了讨论     

全固态单频钛宝石激光器

以自制激光二极管(LD)抽运Nd:YVO4内腔倍频激光器作为钛宝石晶体的抽运源,采用四镜环形谐振腔结构,实现了全固态780 nm钛宝石激光器的连续运转.在考虑了钛宝石晶体长度以及环形腔像散补偿情况下,当532 nm的抽运光功率为9 W时,得到了最高功率为700 mW的波长为780 nm的单频激光输出.     

自聚焦透镜耦合激光二极管抽运Nd:YVO4锁模激光器的研究

设计了一种简单有效的折叠腔,采用具有部分透过率的平面反射镜作为谐振腔的腔镜,实现了激光的单路输出,提高了激光器输出的利用率,增强了激光器的实用性.利用计算机编程分析了谐振腔内元件的参数对腔内光斑分布的影响.利用自聚焦透镜对激光二极管(LD)进行整形,实现了端面抽运Nd:YVO4半导体可饱和吸收镜(SESAM)连续波锁模...     

660nm单一波长Nd∶YAG陶瓷激光器

针对陶瓷晶体1319nm的谱线设计了适合的谐振腔腔镜膜系参量,采用激光二极管列阵侧向抽运掺杂1.1at%、Φ3×50mm的Nd∶YAG陶瓷,利用色散棱镜及KTP晶体Ⅱ类匹配腔内倍频,研制了一台660nm单一波长输出的高重频Nd∶YAG陶瓷红光激光器.根据陶瓷晶体的热透镜焦距设计了谐振腔的各个参量,在重复频率为1000Hz、单脉冲抽运能量约144mJ时,获得了3.9mJ的660nm脉冲激光输出,总的光-光转换效率为2.71%.为进一步研究大功率、高效率的陶瓷红光激光器奠定了基础.     

高效率LD端面抽运准连续355nm激光器

报道了一台激光二极管(LD)端面抽运Nd∶YVO4晶体腔内倍频和腔外和频相结合的声光调Q准连续355 nm紫外激光器。采用LD端面抽运双侧翼键合YVO4基质的Nd∶YVO4晶体,在腔内置入Ⅰ类相位匹配的LiB3O5(LBO)晶体进行倍频实现1 064 nm和532 nm双波长准连续激光输出,通过消色差透镜将双波长激光聚焦耦合到Ⅱ类相位匹配的LBO晶体中进行和频,并采用双向和频光路,获得了高效率、高光束质量、高重复频率的准连续355 nm紫外激光输出。在抽运功率为28.6 W、重复频率为20 kHz时,355 nm激光最大输出功率4.2 W,脉宽为20.6 ns,光-光转换效率为14.7%,激光器光束质量因子Mx2和My2分别为1.29和1.23。     

激光二极管端面纵向泵浦Nd:YVO_4激光器的热效应研究

针对激光二极管端面纵向泵浦Nd:YVO4激光器,本文理论和实验详细研究了Nd:YVO4晶体的热透镜效应。在激光二极管的中心波长分别为808nm和880nm及分别采用单端端面纵向泵浦和双端端面纵向泵浦结构情况下,实验测量了Nd:YVO4晶体的热透镜焦距,实验结果和理论预测基本吻合。同时在泵浦功率60W时获得了18.8W的连续基横模激光输出。     

104 W内腔倍频全固态Nd:YAG绿光激光器

报道了一台高功率内腔倍频全固态Nd:YAG绿光激光器,针对KTP晶体热效应和激光热稳定腔,采取了对KTP晶体进行低温冷却的优化措施,以便减少KTP晶体的热效应导致的相位失配,同时兼顾了Nd:YAG棒的热致双折射效应和KTP晶体热透镜效应,设计了热稳定谐振腔;实验中采用80个20 W激光二极管阵列侧面抽运Nd:YAG棒和Ⅱ类相位匹配KTP晶体(在27℃时相位匹配角为φ=23.6°;θ=90°,尺寸为7 mm×7 mm×10 mm)内腔倍频技术,谐振腔腔长为530 mm,KTP晶体的冷却温度为4.3 ℃,抽运电流为18.3 A时,实现平均功率达104 W、脉冲宽度为130 ns的532 nm激光输出;其重复频率为20.7 kHz.光-光转换效率为10.2%.     

非对称平直腔固体激光器的动力学分析

利用传播圆图解方法，分析了非对称平直腔固体激光器的热透镜效应对激光器的动力学稳定区的宽度、基模光斑尺寸和发散角的影响。此方法避免了传统ABCD矩阵法所需的繁琐计算，结果清晰明了，进而给出了测量晶体热焦距的一个简单方法。在该理论的指导下，设计了符合试验条件的谐振腔参量，并进行了实验研究，测量了激光二极管端面抽运的Nd：YVO4激光器的热焦距和光斑模式，当抽运功率23W时获得了稳定的10W准基模连续输出，实验结果与理论符合得很好。     

LD泵浦Nd∶YVO4/LBO临界相位匹配腔内倍频瓦级绿光激光器

报道了一种光纤耦合LD泵浦Nd∶ YVO4晶体、腔内Ⅰ类临界相位匹配(角度匹配)LBO倍频、瓦级输出的全固态绿光激光器的设计方法和实验结果.采用短三镜折叠腔结构,通过对热透镜焦距的估算及计算机优化设计选取合适的谐振腔参量,在8 W的泵浦功率下,获得了1.6 W绿光基模输出,光-光转换效率达20%.经测量,绿光的偏振比超过400∶ 1,4 h功率稳定度为±1.6%.     

660 nm单一波长Nd:YAG陶瓷激光器

 针对陶瓷晶体1319 nm的谱线设计了适合的谐振腔腔镜膜系参量,采用激光二极管列阵侧向抽运掺杂1.1at%、Φ3×50 mm的Nd:YAG陶瓷,利用色散棱镜及KTP晶体Ⅱ类匹配腔内倍频,研制了一台660 nm单一波长输出的高重频Nd:YAG陶瓷红光激光器.根据陶瓷晶体的热透镜焦距设计了谐振腔的各个参量,在重复频率为1000 Hz、单脉冲抽运能量约144 mJ时,获得了3.9 mJ的660 nm脉冲激光输出,总的光-光转换效率为2.71%.为进一步研究大功率、高效率的陶瓷红光激光器奠定了基础.     

LD端面泵浦折叠腔Nd∶YVO4/LBO激光器

对端面泵浦Nd∶ YVO4构成的四镜Z型折叠腔结构进行了理论研究,合理调整谐振腔的参量关系,使谐振腔能够适应不同泵浦功率下激光晶体热焦距的变化,同时所设计的折叠腔还具有腔参量调整灵活等特点.以LBO晶体为倍频晶体,采用Ⅰ类角度调节位相匹配技术,在双端泵浦光功率为26 W时,成功地获得了4 W稳定的连续绿光输出.Nd∶ YVO4/LBO绿光激光器输出为4 W时的稳定性为1.3%,其光-光转换效率达到13%.     

LD端面泵浦折叠腔Nd：YVO4／LBO激光器

对端面泵浦Nd：YVO4构成的四镜Z型折叠腔结构进行了理论研究，合理调整谐振腔的参量关系，使谐振腔能够适应不同泵浦功率下激光晶体热焦距的变化，同时所设计的折叠腔还具有腔参量调整灵活等特点，以LBO晶体为倍频晶体，采用Ⅰ类角度调节位相匹配技术，在双端泵浦光功率为26W时，成功地获得了4W稳定的连续绿光输出，Nd：YVO4／LBO绿光激光器输出为4W时的稳定性为1．3％，其光—光转换效率达到13％。     

LD双端端面泵浦的高功率连续单频Nd:YVO4激光器

研制了高功率连续单频Nd：YVO4激光器。在考虑激光晶体因吸收泵浦光而产生的热透镜效应的基础上，设计了六镜环行激光谐振腔，采用两个光纤耦合输出的高功率激光二极管双端端面泵浦结构，在总泵浦功率为32．3W的情况下，得到10．4W的单频1．064μm红外输出，斜效率为43．7％，长期功率稳走性优于1％(4h)，激光器自由运转时的频率漂移小于150MHz（1min)。     

激光二极管抽运Nd∶YVO_4和频黄光激光器的理论及实验研究

为了达到最佳和频593nm黄色激光输出,采用激光二极管(LD)端面抽运Nd∶YVO4晶体,根据四能级系统的速率方程理论,建立了空间相关的两波长激光运转速率方程模型,由此导出两波光子数表达式。对LD端面抽运Nd∶YVO4/KTP三镜复合腔结构的腔内和频黄光激光器,在满足参与和频的两基频光光子数密度相等的条件下,理论上得到了谐振腔的各个参数。实验比较了在满足两波光子数密度相等和两波振荡阈值相等两种情况下激光器输出的593nm黄色激光功率。在抽运功率为12W时,二种情况下分别得到了410mW和340mW的黄光输出,光-光转换效率分别为3.4%和2.8%。由此可见,在满足两波光子数密度相等的条件下可以得到更高转换效率的和频黄光输出。     

激光二极管抽运Nd:YV04和频黄光激光器的理论及实验研究

为了达到最佳和频593 nm黄色激光输出,采用激光二极管(LD)端面抽运Nd:YVO4晶体,根据四能级系统的速率方程理论,建立了空间相关的两波长激光运转速率方程模型,由此导出两波光子数表达式.对LD端面抽运Nd:YVO4/KTP三镜复合腔结构的腔内和频黄光激光器,在满足参与和频的两基频光光子数密度相等的条件下,理论上得到了谐振腔的各个参数.实验比较了在满足两波光子数密度相等和两波振荡阈值相等两种情况下激光器输出的593 nm黄色激光功率.在抽运功率为12 W时,二种情况下分别得到了410 mW和340 mW的黄光输出,光一光转换效率分别为3.4%和2.8%.由此可见,在满足两波光子数密度相等的条件下可以得到更高转换效率的和频黄光输出.     

激光二极管端面抽运的1.34μm Nd:YVO4三镜折叠腔型激光器

理论上提出了三镜折叠腔的稳区理论,所得结论对设计激光器具有重要的指导意义;实验上实现了激光二极管端面抽运的134μmNd:YVO4三镜折叠腔型激光器的运转 关键词： 激光二极管 Nd:YVO4晶体 折叠腔 往返矩阵 稳区图     

波长锁定激光二极管共振泵浦Nd:YVO_4晶体连续波自拉曼激光器的设计与研究

对波长锁定878.9 nm的激光二极管共振泵浦Nd:YVO_4晶体的全固态连续波自拉曼激光器进行了理论研究.考虑了激光晶体在共振泵浦时的热透镜效应,采用ABCD传输矩阵法和等效G参数法,计算了当采用不同曲率半径输出镜时腔内振荡激光的腔模参数,通过比较抽运光与振荡激光模式匹配的情况和拉曼晶体中基频光功率密度的大小,分析了不同腔结构对拉曼激光输出功率的影响,给出了实验结果的理论解释,并进一步优化设计了谐振腔结构.最终获得了5.3 W的高功率1175 nm连续拉曼激光输出,光光转换效率达到20%.     

端面泵浦双Nd: YVO4激光器中热效应对腔稳定性的影响

利用多个激光晶体串接方式可以提高固体激光器的输出功率. 发展双Nd: YVO₄晶体激光器, 将晶体的端面镀膜作为谐振腔的端面镜, 构成了平行平面谐振腔. 对平行平面谐振腔的等效腔进行了理论分析, 结果表明激光晶体吸收泵浦光产生的热透镜效应对保持腔的稳定性起到了重要的作用. 在国内首次进行了双端泵浦双Nd: YVO₄激光器的实验研究, 在抽运功率为 20.74 W时获得了11 W的1064 nm TEM00模激光输出, 其光-光转化效率约为53%. 并且对于不同掺杂浓度下的实验结果进行了讨论.     

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。