光纤激光器凸端面选模理论和实验研究

为了改善光纤激光器的输出光束特性,将光纤端面加工处理成近似凸球面。从实验上研究了光纤端面为凸球面时对光纤激光器输出光束质量和输出功率的影响。在考虑横向空间烧孔效应的速率方程的基础上,建立了光纤激光器端面选模的理论模型,并对凸端面选模方法进行了数值模拟。结果表明,采取凸端面作为光纤激光器的输出端可以提高输出激光的光束质量。     

三点抽运的高功率双包层光纤激光器优化设计

采用侧面抽运技术的三点抽运的高功率双包层光纤激光器是多点抽运的高功率双包层光纤激光器中最简单最基本的形式。为了研究其抽运参数的优化,以便在相同的抽运光功率下获得最大的激光输出功率,首先从掺Yb双包层光纤激光器的速率方程出发,得到了总体抽运损耗功率的表达式,然后根据总体抽运损耗功率最小化的原则,对三点抽运的高功率双包层激光器进行了优化设计,得到了最优抽运点选取的解析表达式。数值仿真分析表明,优化后的光纤激光器输出功率较优化前有所提高,尤其是对于优化前抽运光的总体损耗功率较大时更为明显。三点抽运的高功率双包层光纤激光器的优化结果很有意义,也为多点抽运的双包层光纤的优化设计提供了思路。     

高密度光盘存储中的梯形光栅设计和误差分析

为了符合实际加工情形，推导了梯形相位光栅衍射效率，与矩形光栅作了比较，设计其用作高密度光盘存储光学头分光束器件时的各参数，并分析推导了系统和随机加工误差对光栅性能的影响及设计原则。     

Influence of mode competition on beam quality of fiber amplifier

Theoretical and experimental studies of the influence of the mode competition on the output beam quality of fiber amplifiers are presented. Rate equations and modal decomposition method are used in the theoretical model. In the experiment, the output beam-quality factor of a fiber amplifier, which is based on a Yb-doped double-clad large mode area fiber as a function of the seed beam quality and the pump power of the amplifier, is measured. The experimental results are consistent with the theoretical analysis.     

Investigation on mode matching including thermal effects in LD end-pumped passively mode-locked Nd：YVO_4 laser

We design a laser diode （LD） end-pumped passively mode-locked solid-state laser with a semiconductor saturable absorber mirror. Mode-matching efficiency in the active medium including the thermal effect is analyzed, and the optimum mode-matching coefficient is obtained by optimizing the pump mode. In the experiment, a total power of 4.2 W stable pulse sequences without multipulse at 1064 nm is obtained with a pulse repetition rate of 86 MHz and a pulse width of 13 ps, corresponding to a high optical to optical efficiency of 44%.     

0.85数值孔径双非球面单片物镜的设计

设计了超高密度光盘存储的核心元器件——0.85数值孔径的单片物镜。设计中采用了3种方法,即两种商业软件Zemax和CodeV以及新型的CEDDA(离散定义非球面)算法。设计采用国际最新的单片双非球面的物镜形式,在考虑了偏心误差、视场倾斜角等实际制造工艺与使用条件的情况下,在合理的结构范围内,设计出的透镜波像差的RMS值可控制在1/30λ以下,达到了实际应用的技术要求。     

准连续激光二极管抽运的Yb∶YAG微晶片激光器

采用峰值功率 1W的国产InGaAs激光二极管作抽运源 ,在室温下实现了光束质量因子M2 <1 4的基横模长脉冲激光振荡。当LD输入电流为 2 15A时 ,使用掺杂浓度为 10at %的Yb∶YAG ,获得了平均功率 1 6 4mW ,单脉冲能量为 16 4 μJ的 1 0 4 9μm激光输出。同时对准三能级结构激光弛豫振荡过程和准连续 (QCW)输出脉冲宽度进行了理论分析 ,得到了跟实验相符的结果。     

高斯反射率镜单谐振光参量振荡器模式分析

采用高斯光束传输矩阵描述光参量谐振腔的行为,通过迭代计算模拟高斯光抽运高斯反射镜单谐振光参量振荡器的振荡过程,分析了谐振腔参数和抽运光口径对腔内输出模式的影响。报道了1 064μm脉冲抽运平 GRM腔单谐振非临界相位匹配KTP光参量振荡器的实验,其结果与理论分析相符。     

M2≤1.14的LD抽运的Yb∶YAG微晶片激光器

采用国产1 W的InGaAs激光二极管(LD),掺杂浓度为10 at.-%的Yb∶YAG微晶片(φ5 mm×0.6 mm),室温下获得了输出功率91.5 mW,波长1.049 μm的基模激光连续输出,光束质量M2≤1.14,斜率效率为30%.在晶体制冷情况下,获得了111 mW的激光输出,斜率效率达40%.     

双端包层抽运光纤激光器实现30 W激光输出

采用包层抽运技术的双包层光纤激光器能够在内包层中注入高的抽运功率 ,从而可以获得高功率的激光输出。内包层的非圆对称结构可以使绝大部分抽运光多次通过掺杂稀土元素的纤芯 ,足够长度的光纤能够使抽运光充分吸收 ,因此能够获得接近量子极限的光 光转换效率。此外 ,其面积 体积比很大 ,纤芯内高功率的激光产生的热量很容易通过光纤表面散出 ,即使在高功率情况下也无需对其谐振腔进行强制冷却。纤芯的限制使高功率激光输出时也能保证高的光束质量。这些特点使高功率双包层光纤激光器成为新一代激光器件 ,在高精度激光加工、激光医学、激…