采用高功率LD泵浦的Nd∶YAG激光器输出倍频绿光达40W

天津大学激光与光电子研究所采用美国激光二极管列阵（RE63-2C2-CA1-0021型)泵浦的Nd∶YAG激光器,工作物质尺寸为φ6．35mm×146mm,5付列 阵对YAG棒横向泵浦,恒温控制系统可实现0．2℃～0．5℃的监测及控制,在21A泵浦电 流时,YAG连续输出(1064nm)功率为402W。采用声光Q开关（27MHz）KTP晶体内腔倍 频方案,用两种腔型(直腔及L型腔),在激励电流为13.7A时,532nm准连续输出为41W（f＝5～40kHz,脉宽为70～250ns）。对于KTP在高功率时的热效应问题, 可采用调整相位匹配角等进行补偿。为进一步提高绿光输出功率,正准备采用Z型腔,可望 在激励电流为20～21A时,倍频绿光输出达80～100W。     

LD泵浦倍频YAG激光器输出绿光达40W

采用美国激光二极管列阵 (RE63- 2 C2 - CA1- 0 0 2 1型 )泵浦的 Nd∶ YAG激光器 ,工作物质尺寸为6.35× 1 46mm,5付列阵对 YAG棒横向泵浦 ,恒温控制系统可实现 0 .2～ 0 .5℃的监测及控制 ,在 2 1 A泵浦电流时 ,YAG连续输出 (1 0 64nm)功率为 40 2 W。采用声光 Q开关 (2 7MHz) KTP晶体内腔倍频方案 ,用两种腔型 (直腔及 L型腔 ) ,在激励电流为 1 3.7A时 ,532 nm准连续输出为 41 W(f=5～ 40 k Hz,脉宽为 70～ 2 50 ns)。对于 KTP在高功率时的热效应问题 ,可采用调整相位匹配角等进行补偿。为进一步提高绿光输出功率 ,正准备采…     

平均功率达68 W的LD抽运倍频Nd∶YAG激光器

对高效光-光耦合、内腔倍频以及热透镜效应的补偿等从理论和实验两方面进行了研究,指出优化抽运光在工作物质内的增益分布和降低腔内基频光的损耗是提高光-光耦合效率和谐波效率的关键.实验中,我们采用国产30个20 W的连续波激光二极管阵列作为抽运源,谐振腔为L型腔,在LD输入抽运功率为600 W的情况下,利用φ5×100 mm的Nd∶YAG晶体,得到了静态1064nm 150 W的输出平均功率;在放入声光开关,10 kHz的重复频率下,1064 nm输出118 W;采用KTP晶体内腔倍频得到了532 nm绿光68 W的输出功率,在声光调Q下二极管抽运光-倍频光的转换效率超过11%,同时测得输出激光的脉宽为110 ns左右.在此条件下,进行了考机实验,激光器连续工作4小时以上时,激光输出功率不稳定度保持在5%以内.(OC14)     

LD抽运Nd∶YAG内腔倍频全固化蓝光激光器

采用平-凹驻波腔,面对面直接抽运,内腔倍频方式.利用输出波长为810.8 nm,输出功率为1 W的半导体激光器抽运,运用整体制冷的方法,在吸收抽运功率为460 mW,LBO作为倍频晶体的情况下,获得了473 nm波长2.85 mW的连续波输出. 为使结构更加紧凑,采用"面对面"直接耦合抽运技术,把激光晶体紧贴激光二极管的发光面,使得激光二极管的输出光束在尚未发散开的时候大部分被激光晶体吸收,充分利用了有限的抽运功率.另外,这种抽运方式省去了准直、整形、聚焦系统,使得整个激光器的体积大幅度减小,稳定性也有了较大改善,易于产品化. 本系统采用了LD与Nd∶YAG整体制冷的方法,因此选用波长较长的LD(810.8 nm),运用精密温控电路进行制冷,使其工作在Nd∶YAG的抽运谱吸收带808 nm波长处,将激光晶体的底座与LD的管壳紧密接触,使得制冷系统在对LD制冷的同时也对激光晶体制冷,提高了效率降低了阈值.(OC17)     

LD抽运的高效率内腔倍频绿光激光器

提高绿光总体效率具有重要意义.目前,半导体抽运的绿光单台最高输出功率已经达到315 W,倍频最高效率达到82%. 我们分析了端面抽运情况下抽运光耦合系统的设计,得出了最佳聚焦光斑尺寸,并且指出抽运光斑尺寸对激光器单模运转特性的影响,光斑尺寸并非越小越好,应该综合考虑选取抽运光斑的尺寸为稍大于腔内基模振荡光的光斑尺寸,以便实现最佳模式匹配,同时能够单模运转.对LD抽运的固体激光器声光调Q内腔倍频进行了理论研究,指出降低腔内基波的损耗是提高谐波转换效率的关键.实验采用简单直腔,在输入LD抽运光12 W的情况下,利用4 mm×10 mm的YAG晶体,在放入声光开关10 kHz的重复频率下,1064 nm输出2.6 W;采用KTP晶体内腔倍频得到了532 nm绿光2.1 W的输出功率,在声光调Q情况下基频-倍频光的转换效率超过80%,光-光效率达到17.5%,为今后实现大功率绿光的运转打下了一定的基础.(OC1)     

LD抽运Nd∶YVO4腔内倍频连续波8.8W绿光激光器

报道了用LD双向抽运Nd∶YVO4晶体,KTP作腔内倍频的大功率绿光激光器.通过对大功率抽运情况下所产生的热透镜效应进行分析和估算,优化了热稳腔参数,获得了较稳定的功率输出.在抽运功率为28 W时,获得最大连续波绿光输出8.8 W,光-光转换效率达31.5%.     

LD抽运Cr,Nd:YAG倍频输出532 nm绿光

我们用本所生长的掺 0 .0 2 5 at.- % Cr和 0 .5 at.- % Nd的 Cr,Nd:YAG晶体作为激光增益介质 ,在室温下获得了 5 32 nm的绿光输出。实验中所用的 Cr,Nd:YAG晶体的尺寸为 8mm× 8mm× 1 .8mm,Cr4 在 1 .0 6 4μm的吸收系数为 0 .1 44 cm- 1 ,Nd3 在 80 8nm处的吸收系数为 2 .6 cm- 1 。用脉冲 LD作抽运源 ,抽运光波长为 80 8nm,脉冲宽度为 2 ms,重复率为 2 0 0 Hz,输出的最大功率为 2 W,占空比为 5 :1。采用端面抽运方式 ,抽运光直接入射到晶体上。Cr,Nd:YAG晶体的两个面作为激光谐振腔 ,设计为平 -平腔 ,晶体的输入面镀 80 8nm增…     

LD抽运Nd:YAG/KTP腔内倍频16W连续波绿光激光器

为了得到一台大功率连续波绿光激光器,采用9个20W的高功率半导体激光器侧面抽运Nd:YAG棒,倍频晶体选用Ⅱ类相位匹配的KTP晶体,设计了三镜折叠腔结构,使得放置倍频晶体位置处基频光的光腰稍大,从而尽量避免KTP晶体的"灰线效应",通过调节角度的办法来补偿倍频晶体热效应导致的相位失配,得到在抽运电流为19.5A时,连续波绿光输出可达16W,倍频转换效率为40%的结果。实验结果表明,Nd:YAG/KTP是产生大功率连续绿光的较佳组合。     

LD抽运被动调Q Nd∶YAG/LBO绿光激光器

报道了一种LD抽运Nd∶YAG ,LBO腔内倍频 ,Cr∶YAG被动调Q结构的绿光激光器。在注入抽运功率为6 0 0mW时 ,得到平均功率 2 7mW ,脉冲宽度 15 2ns,重复频率 16 4kHz ,峰值功率 10 8 1W的被动调Q脉冲绿光输出。     

162W激光二极管抽运Nd∶YAG腔内倍频激光器

根据激光介质的热透镜焦距及其随抽运功率的变化,设计了大模体积高准直稳定性谐振腔以获得较大的模体积,同时使谐振腔对热焦距的变化和机械对准的扰动不灵敏。这种设计可以提高激光器的效率和稳定性,并且使输出激光具有较好的光束质量。采用双声光Q开关提高关断功率,在输出功率1250 W的连续激光二极管阵列抽运下,获得了210 W的调Q激光输出。采用工作温度80℃的Ⅱ类匹配KTP晶体,以避免KTP晶体的灰色轨迹效应,对KTP晶体采用半导体温控系统控温,在重复频率10 kHz时获得了162 W的调Q绿光输出,光-光转换效率达到13%,脉宽约为80 ns,光束质量M2因子约为20。     

平均功率达300 W的LD抽运Nd:YAG激光器

针对大功率连续激光二极管抽运的Nd:YAG圆棒状固体激光器中激光输出功率与光束质量的关系问题进行了深入的理论和实验研究.在二极管侧面抽运条件下,通过优化抽运腔的结构设计以提高抽运的均匀性和对抽运光的吸收效率:在激光谐振腔内采用双棒结构,通过优化激光谐振腔的设计来补偿热透镜效应;在双棒之间插入偏振旋光器和光学成像系统,以补偿热致双折射效应.当每个抽运腔采用30个20W的连续激光二极管阵列抽运,总抽运功率达1200W时,实现了最大平均功率为300W,光-光转换效率为25%的激光输出.在此基础上进行声光调Q,获得了重复频率为15KHz,脉宽为110 ns,平均功率为240 W,光束质量M2为18的调Q基频激光的输出.     

LD抽运Nd∶YAG激光器声光调Q高效内腔谐波转换

报道了一台半导体激光器 (LD)抽运的声光调Q高效内腔谐波转换Nd∶YAG激光器 ,当注入抽运功率为 12W时 ,声光调Q的基频波 (1 0 6 4μm)输出平均功率为 2 6W ,采用内腔倍频技术 ,在简单腔情况下 ,二次谐波 (5 32nm)输出平均功率达到了 2 1W ,光 光转换效率分别达到 2 1 7%和 17 5 %。     

LD抽运Nd:YVO_4腔内倍频连续波8.8W绿光激光器

报道了用 LD双向抽运 Nd:YVO4晶体 ,KTP作腔内倍频的大功率绿光激光器。通过对大功率抽运情况下所产生的热透镜效应进行分析和估算 ,优化了热稳腔参数 ,获得了较稳定的功率输出。在抽运功率为 2 8W时 ,获得最大连续波绿光输出 8.8W,光 -光转换效率达 31 .5%。     

LD抽运的Nd:YAG单频倍频激光器

在20mm激光腔内,Nd:YAG一端切成布氏角,与倍频晶体KTP组合构成双折射滤波片选择单纵模.用国产激光二极管(LD)纵向抽运,在会聚抽运光功率为500mW时,获得4mW单频连续运转的532nm绿光输出,同时获得约50mW的单频连续1064nm红外输出.     

温控高纯KTP内腔倍频Nd∶YAG激光器

将高纯KTP晶体置于一温控炉内 ,利用温度调谐 ,在一声光调Q ,直腔式Nd∶YAG激光器中获得了高功率、高效率倍频绿光输出。最高倍频绿光输出功率超过 38W ,倍频光输出功率的转换效率大于 0 91% ,不稳定度为± 2 3 %。高纯KTP与一般KTP相比 ,倍频效率提高了 18 8%。     

LD抽运多波长Nd∶YAG激光器的研究

高功率准连续半导体激光器(QCWLD)及抽运的高重复率电光Q开关多波长Nd∶YAG激光器输出1064 nm, 532 nm , 355 nm三个波长纳秒量级的脉冲激光,可用于非线性光谱研究、光探测和测距、激光雷达、光参量振荡的抽运源、光刻及微加工、材料处理、医疗等方面,是非常理想的光源.这种激光器具有以下优点:转换效率高,重复率高,脉宽窄,整机小巧,稳定可靠,光学质量好以及全固态等.因此,它具有非常重要的使用价值和经济效益.本文主要报道高功率QCWLD抽运电光Q开关三波长Nd∶YAG激光器的实验结果. 实验装置采用QCW 800 W LD作为抽运源,其发光尺寸为4.8 mm×45 mm, Nd∶YAG激光介质为φ4 mm×10 mm,YAG晶体用铟箔包裹放在水冷却的铜块上.利用KTP晶体Ⅱ类非临界相位匹配进行倍频,其KTP晶体尺寸为5 mm×5 mm×8 mm.利用BBO Ⅰ类非临界相位匹配进行三倍频,其BBO晶体的尺寸为8 mm×8 mm×8 mm. 实验研究了抽运光功率、温度、重复率、输出镜的透过率、腔长等参数对激光三波长输出特性的影响.当LD抽运光单脉冲能量为60 mJ时,1064 nm光脉冲的能量达到8.5 mJ,最窄脉冲宽度20 ns;532 nm光脉冲能量2.9 mJ;355 nm脉冲能量1.5 mJ,电光调Q激光器的最高重复率可达到500 Hz.(PC10)