Cr4+:YAG被动调Q小型无水冷激光器

从被动调Q速率方程出发,分析了被动调Q条件下激光输出能量、脉冲宽度、饱和吸收体初始透过率、输出镜反射率与参数Z的关系.在此基础上,采用尺寸为φ4×48 mm、掺杂浓度为l atm%Nd:YAG激光晶体作激光工作物质,初始透过率为30%的Cr4+:YAG作为被动调Q晶体,透过率为50%的平面镜作为输出镜.以脉冲氙灯为泵浦光源,在注入电压为650 V条件下,激光器单脉冲能量输出为35 mJ,脉冲宽度为6.8 ns,能量不稳定度＜5%.     

大气折射率分布与激光传输轨迹的关系

本文对矢量形式的光线微分方程进行求解,给出激光信号在地球大气球面对称媒质中传输的轨迹方程。将影响激光大气传输轨迹的大气折射率,取为伽马型分布。并为计算提供一种可行的途径。     

列阵半导体激光抽运高频YAG激光器

在国家863的资助下,我们研制成功一种线列阵半导体激光抽运YAG激光器,其设计方案是用双管侧面垂直抽运,激光晶体棒为Φ3×50 mm,线列阵管发光长度40 mm,通过光学设计实现了单模抽运技术,不用特殊的选模措施,激光输出即是低阶横模,激光发散角小于0.8 mrad. 为了解决高频工作时的热效应,激光晶体棒和半导体激光管均采用蒸馏水循环冷却,两路冷却水是通过同一水抽运用三通接头连接的,总水量为8 kg,每分钟流量5 kg.用温控措施使水温控制在±1℃以内,最佳工作点为20℃. 通过实验和测试,该机在1000 Hz工作时,静态平均输出功率可达25 W,Q开关状态平均输出功率达15 W,激光脉宽12.5 ns,峰值功率约1.2 MW,激光系统具有很好的稳定性,连续工作2小时,激光衰减小于2%.激光头初步实现了小型化,包括密封系统总重量为3.5 kg.(PC4)     

电光效应角位移测量研究

根据耦合波理论,应用光学晶体线性电光效应,研究了高准确度测量角位移的方法,在任意选择入射激光及外加电场方向的条件下,获得输出光强的表达式,并且深入分析了透射率对入射激光方向、外加电场方向及入射激光波长的依赖关系,通过测量透射率确定转动物体的小角度位移量.并且利用简单的光学系统,对入射激光的入射角度进行压缩,扩大线性电光效应测量角位移范围达度级.     

载流子对激光束折射的研究

本文对半导体材料中的非平衡载流子的分布和扩散规律进行了分析,研究了折射率与非平衡载流子密度之间的关系.得到折射率梯度与外加偏压V的函数表达式,从而提     

Er∶YAG固体激光器研究

对Er∶YAG固体激光器进行了深入的理论和实验研究.研制出一台小型化、无水冷、低重复频率、输出中心波长为2.94 μm的激光器样机. 针对Er∶YAG固体激光器的高阈值问题,谐振腔的选择有几种方案.本文采用平-平谐振腔,主要考虑到平-平腔输出的模体积较大,而且便于调节.经过反复计算和实验对比,全反镜最后选定了一种特殊膜.输出镜则采用双膜最佳耦合输出窗.获得了稳定的2.94 μm激光输出,输出能量为焦耳量级,取得了满意的实验结果. 为提高此种激光器的实用性,在激光器的整体设计和调整机构上都尝试创新.通过对激光器的整合,实现了小型化和一体化.激光器尺寸为190 mm×45 mm×35 mm,重约240 g.整机外型尺寸为330 mm×190 mm×110 mm,重约3.5 kg.由于体积小、重量轻、无需水冷、使用方便,故可应用于激光医疗、激光加工、激光测距、科研实验等诸多领域,有广泛的开发前景.(OE12)     

毫秒激光器高频电光调Q技术

对连续激光器和脉冲激光器的理论进行了研究和分析,研制出毫秒量级宽脉冲Nd∶YAG激光器,其输出脉冲宽度为1～6ms,输出波长为1.064μm,能量为2～6J。利用电光效应,实现该激光器高重复频率电光调Q,调Q频率为1～5kHz,在每个宽脉冲中可以获得5～30个窄脉冲,每个窄脉冲宽度为30～50ns。通过调节泵浦电脉冲的脉冲宽度,可以调整宽脉冲Nd∶YAG激光器的输出能量和脉冲宽度。     

列阵半导体激光侧面抽运研究

目前国内外在半导体抽运激光器中有多种侧面抽运方案,如多管四周均布,三管1200均布等方案,这些抽运方案虽成像较好,但结构复杂,成本高,抽运效率却无明显提高.本文采用双LD列阵侧面垂直径向入射抽运方案.本方案中所用准连续列阵半导体激光器长4 cm,发射线宽1 μm,垂直于结方向发散角近似400,平行于结方向发散角接近100,配合Nd∶YAG激光晶体棒选择合适几何尺寸的柱面镜,并充分利用LD列阵400的发散角,使每个LD列阵发出的抽运光以900会聚径向入射到Nd∶YAG激光晶体棒内,并沿同一径向使抽运光全反入射到晶体内.由于抽运光是沿Nd∶YAG激光晶体棒径向入射,降低了晶体棒表面反射损耗,在晶体内沿每一径向有抽运光通过,抽运光在晶体内分布比较均匀,并充满了整个晶体.同时在腔体表面镀有对808 nm抽运光高透和全反膜,增加入射抽运光透射率和回程抽运光反射率.因此整个装置结构简单,损耗小,抽运效率高.经实验测试,在高重复率电光调谐激光器中,静态激光输出转换效率25%,动态激光输出转换效率15%,输出低阶模.可以看出该列阵半导体激光侧面垂直抽运体积和模体积交叠较好,整个激光器具有结构紧凑,体积小,抽运效率高等优点.该侧面抽运方式具有良好的应用前景.(PC3)     

双轴晶体锥形折射扫描研究

对双轴晶体锥形折射效应进行了深入研究 ,选用 KNb O3晶体 ,获得 0～ 2 5°任意锥角的动态锥形折射。研制出一种新型的激光锥形折射扫描器 ,实现全光束大角度锥形折射扫描     

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。