1319nm Nd∶YAG激光器的研制及其倍频研究

基于逆变理论设计研制了全IGBT充放电、闪光灯泵浦的Nd∶YAG激光器的电源系统,实现了1319nm波长的激光运转,系统工作稳定。还进行了二倍频实验,测量了660nm的红光输出特性。     

激光二极管端面泵浦Nd∶YVO4混合腔板条激光放大器

选用光束质量接近衍射极限的种子激光器作为主振荡级激光器的功率放大系统可以同时获得较高的输出功率和良好的光束质量。由于板条晶体的特有尺寸,使得种子激光可以多次通过板条晶体,因此有利于实现高提取效率的激光放大器。Nd∶YVO4晶体因为具有比Nd∶YAG更大的受激发射截面和吸收截面、更宽的吸收谱线、输出偏振光等,因而在放大器中应用较多。本文采用侧泵Nd∶YAG棒激光器作为LD端面泵浦Nd∶YVO4混合腔板条激光放大器的种子激光器,种子激光通过整形后,往返3次通过激光晶体实现了功率的放大。实验中在泵浦功率140.9 W,种子功率3.2 W,重复频率20 kHz时,获得了29.5 W的激光输出,提取效率为21.2%,斜效率为35%。     

Nd∶YVO4激光器双折射外腔回馈位移测量系统研究

对在回馈外腔中插入波片产生的激光双折射外腔回馈相位差现象进行理论分析、仿真以及实验验证,基于该相位差现象搭建Nd∶YVO4激光器双折射外腔回馈的位移测量系统,采用条纹细分计数法对该位移测量系统产生的信号进行细分计数,实现位移的精密测量。将Nd∶YVO4激光器双折射外腔回馈位移测量系统与安捷伦干涉仪进行对比,对比结果表明:该系统的分辨率为26.6 nm,量程为14 mm,线性度为6.223×10-5,标准差为0.372 μm。     

倍频固体激光抽运双级染料激光放大系统的实验

报道了用倍频Nd∶YAG绿光激光器抽运双级染料激光放大系统的实验过程。实验应用两台高平均输出功率、高脉冲重复频率的倍频Nd∶YAG绿光激光器,通过精确的脉冲同步控制技术,实现了对双级染料激光放大系统的抽运,获得了放大级最高提取效率16. 8% ,总提取效率10. 6% ,最高输出功率9. 2W的实验结果。得到了抽运激光提取效率随染料激光波长、染料溶液浓度和抽运激光峰值功率的变化关系。     

LD侧面泵浦Nd∶GdVO_4电光调Q激光器研究

通过理论分析和实验研究,从泵浦效率、调Q性能、温度特性等几个方面比较了脉冲二极管泵浦Nd∶GdVO4激光器和Nd∶YAG激光器的差异;对Nd∶GdVO4激光器采用侧面泵浦的方式,电光调Q得到了输出能量27.5mJ,脉冲宽度为6.4ns,泵浦效率远高于Nd∶YAG激光器。     

1J倍频Nd∶YAG激光器

报道了倍频Nd∶YAG固体激光器的研究结果,激光器系统由一级板条Nd∶YAG激光振荡器、三级板条放大器和KTP倍频晶体等构成,输出倍频激光能量大于1J,脉冲重复频率1Hz,脉冲宽度6ns～9ns,倍频效率约为48%.     

LD侧面泵浦Nd∶GdVO4 电光调Q激光器研究

通过理论分析和实验研究,从泵浦效率、调Q性能、温度特性等几个方面比较了脉冲二极管泵浦Nd∶GdVO4 激光器和Nd∶YAG激光器的差异;对Nd∶GdVO4 激光器采用侧面泵浦的方式,电光调Q得到了输出能量27. 5mJ,脉冲宽度为6. 4ns,泵浦效率远高于Nd∶YAG激光器。     

Nd∶YAG单程激光放大器的设计方法

高平均功率Q开关固体激光器具有较多的应用需求 ,Nd∶YAG激光器只有采用振荡 放大结构才能获得Q开关高平均功率激光输出。对单程Nd∶YAG激光放大器进行了理论分析 ,并从实验上进行了验证     

基于被动调Q固体激光器的激光点火系统的研究进展

稀薄燃烧是一种先进的燃烧方法,采用稀薄燃烧技术可以使发动机在减少废气排放的同时提高热效率。稀薄燃烧催发了激光点火技术的应用。最近几十年,脉冲宽度短、峰值功率高的被动调Q固体激光器得到了飞速的发展,特别是采用掺钕离子(Nd3+)和镱离子(Yb3+)的激光材料作为激光增益介质,用Cr4+∶YAG作为被动调Q开关的微片固体激光器在激光点火研究方面取得了长足的进展。系统地介绍了激光点火的机理和应用于激光点火的基于Nd∶YAG/Cr4+∶YAG与Yb∶YAG/Cr4+∶YAG的被动调Q固体激光器的最新研究进展,以及两类被动调Q激光器在激光点火应用中的优缺点,并指出了Yb∶YAG/Cr4+∶YAG被动调Q微片激光器在激光点火应用中的优势、需解决的问题及发展方向。     

Nd∶YVO4激光回馈干涉仪

目前研制的Nd∶YAG激光回馈干涉仪的激光器偏振态易发生变化。与Nd∶YAG晶体相比,Nd∶YVO4晶体输出的单纵模线偏振光更稳定,弛豫振荡的中心频率更高,从而增大移频频率,提高测速精度。因此设计制作了Nd∶YVO4激光回馈干涉仪样机,并采用具有外触发功能的数字相位计,经过激光器功率稳定性实验和比对实验,得到激光回馈干涉仪样机目前的指标:激光器3 h内的功率变动值为1.89%,干涉仪400 mm测量范围内的线性度为7.0625×10-6,标准差为0.936 μm。     

传导冷却结构紧凑型高峰值功率纳秒级激光器

报道了一种基于被动调Q Nd∶YAG微片结构的主振荡功率放大和Nd∶YVO4板条多程放大的激光器。主振荡级采用Nd∶YAG/Cr4+∶YAG被动调Q微片激光器,在重复频率为1 k Hz时,输出单脉冲能量为82μJ、脉冲宽度为1 ns的近衍射极限的激光输出。为了实现信号光在Nd∶YVO4中获得5次放大,设计采用了多程往返光路。得到最大单脉冲能量为2.3 m J,脉宽为1 ns的激光输出,峰值功率大于2 MW,光束质量M2因子为M2x=2.48和M2y=1.24。该激光器结构简单、紧凑,采用传导冷却进行散热,适用于空间激光,在15℃~32℃的范围内,输出能量波动小于4%。     

1319nm Nd:YAG激光器的研制及其倍频研究

基于逆变理论设计研制了全IGBT充放电、闪光灯泵浦的Nd:YAG激光器的电源系统,实现了1319nm波长的激光运转,系统工作稳定.还进行了二倍频实验,测量了660nm的红光输出特性.     

激光二极管抽运Nd∶YAG/Nd∶YVO_4共轴双晶体Cr∶YAG被动调Q激光器

报道了一种由激光二极管抽运的Nd∶YAG/Nd∶YVO4共轴双晶体的Cr∶YAG被动调Q激光器,利用这种方式相比于传统的Nd∶YAG/Cr∶YAG激光器提高了输出激光的偏振比,在非线性频率变换过程中得到了更高的转换效率,当抽运功率为10 W时获得了2.8 W的被动调Q 1064 nm激光输出,偏振比大于80∶1,激光重复频率为15 k Hz,脉冲宽度为7 ns,采用LBO作为非线性频率变换晶体,最终获得了223 m W的355 nm紫外激光输出。     

主动锁模和Q开关振荡器

近年来,象Argus和Shiva这样的激光核聚变系统,对振荡器稳定性和可靠性的要求都已超过对被动锁模Nd∶YAG激光器的合理期望。人们已认识到唯有主动锁模振荡器能提供满足这些系统所要求的短脉冲。1974年斯坦福大学就开始研究这种振荡器,直到1976年,斯坦福研究所还在继续研究。从斯坦福大学早期的工作得知,连续锁模Nd∶YAG激光器能提供激光核聚变所需要的短脉冲序列,但是脉冲能量太低。用同时锁模和Q开关Nd∶YAG激光器作进一步研究发     

LD泵浦Nd∶YAG薄片激光器技术研究

报道了二极管泵浦的大功率薄片激光器.通过合理设计四通耦合系统,实现了泵浦光在方形薄片晶体上的均匀泵浦;采用两块方形Nd∶ YAG薄片串联,实现了1.32 kW的激光输出,光-光转换效率达32.1％;通过干涉条纹法测量增益介质受热后造成的光学畸变小于10 λ.     

Nd∶YAG多晶透明陶瓷的光谱性质

为了研究Nd∶YAG多晶透明陶瓷作为激光增益介质的可能性 ,测量了掺杂原子数分数为 1%的Nd∶YAG多晶透明陶瓷的吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命等光学参量 ,并和Nd∶YAG单晶进行了比较。测量结果表明 ,Nd∶YAG多晶透明陶瓷作为激光增益介质具有极大的潜力。     

脉冲式Nd∶YAG激光器克尔透镜锁模的研究

在平凹临界稳定腔脉冲式Nd∶YAG激光器中插入LiF∶F-2 晶体实现稳定锁模运转。分析LiF∶F-2 非线性吸收在锁模过程中的作用 ,计算Nd∶YAG自聚焦引起的腔的稳区范围和激光振荡模式的变化。理论和实验结果均表明 ,克尔透镜效应是实现该激光器锁模运转的关键因素     

LD泵浦Nd∶YAG946nmCW激光器研究

文章简述了 Nd∶ YAG 946nm激光器特别是 LD泵浦的 Nd∶ YAG 946nm激光器的发展 ,在国内首次实现了 LD泵浦 Nd∶YAG946nm激光器的连续运转 ,报道了初步的实验结果并对此进行了详细的分析 ,提出了改进方案     

二极管抽运固体激光器迈向100kW

美国各军种已联合演示验证了平均输出功率超过25kW的固体激光器,并将在2008年研制出用于战术战场的100kW激光器。概述了25kW和100kW SSL的技术指标,评论和分析了Nd、YAG、SSHCL以及Yb∶YAG激光器的技术特点与结构,讨论了SSHCL和Yb∶YAG激光器存在的问题以及研制100kW Nd∶YAG激光器面临的挑战。然后介绍了100kW级高能激光技术演示器计划,最后给出了几点看法。     

参考谱线法测量倍频Nd:YAG激光器调谐波长的研究

为了精确测量倍频Nd:YAG激光器的调谐波长,采用碘分子在532nm附近的强吸收谱线作为频率稳定的绝对参考谱线,建立了以碘蒸气为标定物的激光调谐波长测定系统,实际测量了碘蒸气吸收谱线.通过谱线的特征结构与理论吸收谱线的比较,得到了倍频Nd:YAG激光器调谐频率与外加偏压及电位计旋转角度的对应关系,并确定了激光频率跳变点的位置,最后给出了倍频Nd:YAG激光器的调谐范围.结果表明,碘吸收谱线法可以用来精确测量倍频Nd:YAG激光器的调谐波长.