千瓦级半导体抽运的固体热容板条激光器

报道了千瓦级激光二极管面阵抽运固体热容激光器的理论与实验研究,分别采用Nd∶YAG单板条和双板条串接的热容激光器,利用热容激光器的理论计算模型计算了在一定的工作时间内激光输出特性,并进行了实验验证。实验中采用的晶体尺寸均为59mm×40mm×4.5mm,对单板条进行抽运时平均功率大约为5.6kW,双板条串接时为11.2kW,重复频率为1kHz,占空比为20%。实验中观察了1s的工作时间内脉冲能量输出的波动情况,单板条时单脉冲能量输出最大为1.3J,在1 s后单脉冲能量输出下降到开始的70%左右,而双板条串接时单脉冲能量输出最大为2.06J,在1s后单脉冲能量输出下降到开始的50%左右,对单块晶体采用通水冷却的准热容热管理模式能有效地降低其热效应。     

Anti-Reflective Fluoride Coatings for Widely Tunable Deep-Ultraviolet Diode-Pumped Solid-State Laser Applications

An anti-reflective （AR） fluoride coating in the 170-230 nm spectral range is prepared by the thermal evaporation method for the applications of widely tunable deep-ultraviolet diode-pumped solid-state lasers. The transmittance of an AR coated calcium fluoride （CaF2） window in thickness 3mm is measured to be in the range of 95.8% at 170 nm to 97.1 % at 230 nm, with the maximum transmittance 99.2% and the minimum residual reflectance 0.04% appeared at 195 nm. The experimental results indicate that treating the AR coated window and the bare substrate with ultraviolet irradiation can significantly improve their optical performance.     

用于激光二极管抽运固体激光器热畸变补偿的微变形镜特性研究

在很多高功率的激光器中,由于热效应的缘故会导致激光器的光束质量大幅下降。为了改善激光光束的动态畸变,自适应光学是一种有效的方法。作为自适应光学系统的核心部件,设计了一种可用于大功率激光二极管抽运固体激光器(DPL)热畸变补偿的新型可变形反射镜,并且通过工艺流片实际制造出有效反射面积为30 mm×30 mm,拥有49个静电驱动单元的可变形反射镜。对该微机电系统(MEMS)微变形镜的变形特性进行了详细的理论分析和模拟研究,并和实际测量结果进行了比较,得到了满意的结果。为了实现闭环控制,对微变形反射镜的光学影响函数矩阵进行了全面测量,并用得到的电压矩阵对畸变激光光束的波前进行了校正。实验结果表明,微变形反射镜可以有效地改善激光光束质量。     

用于激光二极管抽运固体激光器热畸变补偿的MEMS微变形镜设计

以MEMS微变形镜驱动方式的选取为出发点,从光学特性和力学特性两方面对MEMS微变形镜进行分析.从中得出相关结构参数对微变形镜性能的影响关系.并在此基础上结合补偿激光二极管抽运固体激光器(DPL)热畸变的使用要求设计了一种新型MEMS连续面型微变形镜,并采用设计的MEMS变形镜搭建了一个闭环自适应光学实验系统,补偿了激光光束的热畸变.实验结果显示该MEMS连续面型微变形镜可对腔内畸变进行有效补偿,同时提高了激光器的输出功率及光束质量.     

A 4.8-W M^2 = 4.6 Continuous-Wave Intracavity Sum-Frequency Diode-Pumped Solid-State Yellow Laser

A yellow continuous wave with beam quality M^2= 4.6 and output power of 4.8 W at 589nm is generated by intracavity sum-frequency mixing of 1064 nm and 1319 nm radiations of a Nd：YAG laser. To achieve high beam quality at high power, thermally near-unstable flat-flat resonators with two-rod birefringence compensation are designed to obtain the large fundamental mode size inside the Nd：YAG rods and the same beam width inside the KTP crystal. The optimal intracavity power ratio of both 1064nm and 1319nm beams is also considered. The output power fluctuation of the yellow laser remains less than 5% in four hours.     

激光二极管泵浦的准连续运转飞秒Cr:LiSAF激光器

报道国内第一台用６７０ｎｍ激光二极管泵浦的准连续锁模运转的Ｃｒ：ＬｉＳＡＦ激光器。对于连续运转,泵浦阈值功率２４０ｍＷ,当吸收功率为３６８ｍＷ的输出,输出波长８５０ｎｍ,斜效率为３．５％。在准连续运转（１００ＨＺ,占空比１／５时）,泵清阈值功率４５ｍＷ,斜效率为９．８％,用染料作为锁模妄动介质,实现了准连续锁模运转,光脉冲输出的中心波长为８５０ｎｍ。     

半导体激光器抽运新型高效、调谐Yb∶LYSO激光器

报道了以掺Yb介质硅酸镥钇晶体为增益介质的激光行为。在自由运转的条件下,在1086 nm的中心波长处用2.5%的输出耦合镜得到7.8 W的连续激光输出,相应的斜效率为64%。利用SF14棱镜作为腔内调谐元件,激光输出的调谐范围为1014~1091 nm。     

半导体激光器抽运新型高效、调谐Yb:LYSO激光器

报道了以掺Yb介质硅酸镥钇晶体为增益介质的激光行为.在自由运转的条件下,在1086 nm的中心波长处用2.5%的输出耦合镜得到7.8 W的连续激光输出,相应的斜效率为64%.利用SF14棱镜作为腔内调谐元件,激光输出的调谐范围为1014～1091 nm.     

角锥棱镜腔激光二极管抽运被动调Q激光器

为了提高传导冷却条件下激光二极管(LD)侧向抽运被动调Q激光器的光束质量和输出稳定性,采用了两组半圆柱面激光二极管阵列侧向交错抽运两根串接的激光棒,实现了均匀抽运和散热。通过实验分析了横模结构对被动调Q稳定性的影响,设计了角锥棱镜-高斯输出镜非稳腔,在显著提高器件光束质量的同时,明显改善了被动调Q的稳定性,并保证了谐振腔的机械稳定性。在此基础上研制了一台重复频率20 Hz、单脉冲能量64 mJ、脉冲宽度7 ns、稳定性优于±5%、光束发散角0.6 mrad、光-光效率9.1%,且光轴指向稳定的工程实用器件。     

Diode-Pumped Monolithic Nd:LMA Laser

Ｄｉｏｄｅ－ＰｕｍｐｅｄＭｏｎｏｌｉｔｈｉｃＮｄ：ＬＭＡＬａｓｅｒ￥ＬＵＪｉａｎｇ；ＨＵＡＮＧＺｈａｏｍｉｎｇ；ＪＩＮＺｈｅｎｈｏｎｇ；ＷＡＮＧＹａｎｇｊｕｎ（ＯｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃ...     

Calibration-Free Libs for Determination of the Mn/Fe Ratio in Ferromanganese Nodules with a Portable Diode-Pumped Solid-State Laser

Journal of Applied Spectroscopy - The Mn/Fe ratio, which serves as a marker of the contents of rare-earth and platinum-group elements in ferromanganese nodules, was determined in samples taken...     

棒状钕玻璃热容激光器热透镜自平衡补偿方法分析

针对热容激光器的热透镜效应,给出了棒状钕玻璃热容激光器的热透镜公式表达式。理论上分析了热透镜焦距自平衡补偿方法的基本原理。在考虑了棒状钕玻璃热容激光器的具体特性的基础上,设计了一种简单的热透镜焦距自平衡补偿方法,使光抽运钕玻璃热容激光器在热透镜焦距变化情况下,可以使激光输出光斑大小稳定。为了解棒状热容激光器热透镜焦距的影响,利用自研的光栅型曲率传感器测量了热容激光器总的热透镜等效焦距的大小,结果表明热传导在抽运光发射完20 s左右后才建立热平衡产生了明显的热透镜效应; 随着抽运脉冲个数的增加,热透镜效应随之变大。     

连续激光二极管泵浦Nd：YVO4激光器的腔内倍频

报道连续激光二极管泵浦的Ｎｄ：ＹＶＯ４激光器的腔内倍频实验结果，比较了不同掺杂浓度的Ｎｄ：ＹＶＯ４晶体的倍频输出功率，最大绿光输出功率为２２．２ｍＷ，光－光转换效率为３．５％，此外，还研究了腔内倍频的输出涨落特性。     

半导体泵浦全固态激光测距仪的研制

为适应工程小型化平台需要,研制了一种半导体泵浦全固态激光测距仪。采取半导体泵浦方式,激光谐振腔设计为平平腔,采用金属热沉冷却与半导体制冷相结合,研制出的激光测距仪工作频率可达20Hz,测程大于20km,测距精度可达±1.5m。经过试验验证,性能稳定,指标可靠。     

A Compact Diode-Pumped Injection Seeded Nd：YAG Laser with Resonance-Detection Technique

A diode pumped injection seeded single-longit udinal-mode （SLM） Nd： YA G laser is achieved by using the resonancedetection technique in Q-switching operation. The pulsed oscillator laser uses a folded cavity to achieve compact construction. This system operates at 100 Hz and provides over 20 m J/pulse of single-frequency 1064 nm output. The M2 values of horizontal and vertical axes are 1.58 and 1.41, respectively. The probability of putting out single-longitudinal-mode pulses is 100%. The 355 nm laser output produced by frequency tripling has a linewidth less than 200 MHz. The laser can run over eight hours continually without, mode hopping     

激光二极管抽运的GaAs被动Q开关Nd∶YVO4激光器

利用固体可饱和吸收体砷化镓 (GaAs)作为被动调Q元件 ,实现了激光二极管抽运平凹腔掺钕钒酸钇(Nd∶YVO4)激光调Q运转 ,详细测量了砷化镓被动调QNd∶YVO4激光输出特性 ,获得脉宽 15ns,重复频率 4 70kHz,光束质量M2 =1.31的激光输出 ,调Q激光运转阈值为 5 0 0mW ,并数值求解了砷化镓被动调Q速率方程 ,讨论了被动调Q机理以及调Q脉冲宽度和脉冲重复频率对抽运速率的依赖关系 ,理论计算结果与实验结果相一致。     

外延单片式激光二极管抽运被动调Q微激光器

基于液相外延工艺,实现了一种结构新颖的单片式被动调Q微片激光器。采用了在激光介质Nd3 ∶YAG表面直接液相外延生长一层具有饱和吸收特性的Cr4 ∶YAG膜的微谐振腔的结构,由于是同质外延生长过程,能够确保饱和吸收体与增益介质间(Nd3 ∶YAG/Cr4 ∶YAG)良好的界面特性。采用光纤耦合激光二极管,在激光二极管输出为1W的抽运条件下,实现了峰值功率近千瓦、稳定重复频率在4kHz以上、脉宽1.8ns、TEM00单横模式、波长1.064μm的调Q脉冲序列输出。在对新型单片式微激光器的性能报道的基础上,阐述了外延单片式结构及其相应工艺的潜在优势。     

激光二极管抽运的GaAs被动Q开关Nd：YVO4激光器

利用固体可饱和吸收体砷化镓（GaAs）作为被动调Q元件，实现了激光二极管抽运平－凹腔掺钕钒酸钇（Nd:YVO4）激光调Q运转，详细测量了砷化镓被动调QNd:YVO4激光输出特性，获得脉宽15ns，重复频率470kHz，光束质量M^2=1.31的激光输出，调Q激光运转阈值为500mW，并数值求解了砷化镓被动调Q速率方程，讨论了被动调Q机理以及调Q脉冲宽度和脉冲重复频率对抽运速率的依赖关系，理论计算结果与实验结果相一致。     

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%.