Nd:GSGG激光晶体的光谱性能研究

用提拉法成功生长出了Nd3 :Gd3Sc2Ga3O12(Nd:GSGG)晶体,并对其光谱性能进行了研究.测量了晶体在400～2700 nm波段内的吸收光谱.用808 nm波长激发,测量了晶体的荧光光谱和荧光寿命,计算了晶体的发射截面.与Nd:GGG和Nd:YAG的光谱参数进行了比较.     

1 110 nm Nd:GGG 激光器与555 nm 倍频激光器

采用紧凑的直腔设计和精确的膜系设计, 实现了LD 侧面泵浦1 110 nm Nd:GGG 和腔内倍频的555 nm 激光.当泵浦功率为168 W时, 得到了25.5 W的1110 nm 连续激光输出.在10 kHz 的声光调Q 情况下, 应用II 类非临界相位匹配LiB3O5(LBO)倍频晶体, 得到了最大输出功率为3.1 W的555 nm 倍频光输出, 光-光转换效率为1.8 %, 相应的脉冲宽度为176 ns, 在水平和竖直方向上的M2因子分别为19.6 和21.3.     

Nd~(3 )、Cr~(3 ):GSGG高效率激光晶体

一、引言 Nd~(3 ),Cr~(3 ):GSGG(掺钕铬钆钪镓石榴石)是苏联科学院列别捷夫物理所在Nd~(3 ),Cr~(3 ):GGG基础上发展起来的一种高效率激光晶体。Nd~(3 ),Cr~(3 ):GGG也是一种高效率激光晶体,其效率为Nd~(3 ): YAG效率的2.6倍。由于Cr~(3 )离子在GGG晶体中的分布系数异常高(约3.3),致使晶体内出现特有的“挥发性”缺陷,从而使晶体的光学质量大大降低。在GSGG晶体中掺入Cr~(3 )离子,晶体中不会出现GGG特有的缺陷,Cr~(3 )离子在GSGG晶     

YAP系列晶体光纤的生长和LD泵浦的Nd:YAP单晶光纤激光器

本文叙述了YAP系列晶体光纤的优点和生长方法;用激光加热小基座法生长出直径范围为50～500μm,直径波动<±1％/cm的YAP系列晶体光纤。研制成用LD泵浦的单晶Nd∶YAP光纤激光器,输出为1.0795μm波长的线偏光,最大输出功率为1mW。     

激光二极管泵浦Yb:YAG激光器

通过对Yb:YAG晶体中Yb3 粒子的吸收谱的分析和讨论,认识到Yb:YAG晶体作为LD泵浦固体激光器的激活介质,有着其它晶体所没有的优点:能级结构简单.在此基础之上,设计了一套LD端面泵浦Yb:YAG激光器.在泵浦光强为25 W时,获得了6.09W的1030 nm稳定的连续激光输出,光光转换效率为24.3%,斜效率为31.6%.     

含钪石榴石Nd:GSGG晶体的原料制备、晶体生长及结构研究

提拉法生长的Nd:GSGG是性能优良的激光晶体,在固体强激光领域有重要的运用前景.采用液相共沉淀法制备了GSGG的前驱物,将前驱物在较低的温度下烧结,获得了GSGG多晶原料,用提拉法生长了无散射、气泡、云层、无开裂的φ2626mm×45 mm的含钪石榴石Nd:GSGG晶体.用X射线衍射对GSGG的共沉淀前驱物在不同烧结温度下的相变情况进行了研究,表明在900℃烧结温度下,GSGG前驱物即可反应形成GSGG多晶,这比固相法合成GSGG料的反应温度低了200℃.同时,用X射线衍射对GSGG多晶、Nd:GSGG单晶的结构进行了研究,采用最小二乘法,以f(θ)=sin θ-sin1-Tθ(T=20)为外推函数,计算了GSGG多晶和Nd:GGG单晶的晶格参数,分别为1.257547 nm、1.256163 nm.它们之间的晶格参数差异可能是由于Ga组分的不同所引起的.     

LD端面抽运1.1x μm全固态连续拉曼激光器

报道了采用LD端面抽运的BaWO4晶体内腔式连续拉曼激光器和复合YVO4晶体连续自拉曼激光器的实验研究。考虑了激光晶体的热效应,采用等效G参数法计算了谐振腔内的腔模参数,从谐振腔结构、泵浦光斑大小以及晶体的选择方面对激光器系统进行了优化设计,对不同腔结构的全固态连续拉曼激光器的性能进行了研究。选用拉曼增益高、热性能较好的BaWO4晶体作为拉曼介质,实现了LD端面泵浦Nd:YVO4/BaWO4内腔式、低阈值、高效率和高功率的拉曼激光在1 180nm的连续运转。在25.5 W的泵浦功率下,获得了3.36W的1 180nm连续拉曼光输出,光光转换效率为13.2%,斜效率为15.3%,拉曼阈值为3.6 W。通过选用复合晶体作为自拉曼介质使连续拉曼激光器的热效应显著改善,实现了LD端面泵浦连续自拉曼激光器在1 175nm的高效运转。在25.5W的泵浦功率下,获得了最高3.4W的1 175nm连续拉曼光输出,光-光转换效率为13.3%,拉曼阈值降低至2.21W,斜效率为14.6%。     

一种LD泵浦`高效率连续Nd：YVO4激光器

Nd：YVO4晶体，具有发射截面大、吸收系数高和吸收光谱宽等特点，因而用它做增益介质的激光泵光阈值低和转换效率高，非常适合于二极管激光器（LD）泵浦．国内曾有在低功率LD泵浦情况下获得光学斜效率达60％、连续波1．064μm激光输出的报道．在大功率LD泵浦情况下，由于Nd：YVO4晶体热传导性能较差，因此将产生较强的热透镜效应，破坏腔的稳定性，光束质量变基，功率输出和转换效率都会下降。为尽量减小腔内热透镜效应的影响，我们在实验中除了进一步完善腔结构外，采用大尺寸低浓度掺杂的Nd：YVO4晶体。实验结果表明，这样的增益…     

Er:GSGG 晶体的光谱性质分析及激光特性模拟研究

测试和分析了Er:GSGG的吸收光谱和荧光光谱。应用Judd-Ofelt理论计算了Er3+的强度参数、自发辐射跃迁几率、能级寿命、荧光分支比和吸收截面。结果表明,Er3+在4I13/2和4I11/2能级有较长的能级寿命,在966nm和790nm处有较大的吸收截面,在2.79µm处有较大的积分发射截面值,数值模拟了在966nm泵浦下激光输出特性,在泵浦速率达到一定值时,有较高的量子效率。结果表明Er:GSGG有望成为2.79µm波段的理想激光晶体。     

LD泵浦的新型全固态Yb:YAB激光器光学特性的计算

对一种新型自倍频激光晶体Yb：YAB的能级结构和光谱特性作了分析，利用准三能级的耦合速率方程，得出了LD端面泵浦条件下激光输出的解析表达式。讨论了晶体温度，晶体的有效光学长度，以及输出镜的反射率等因素对激光输出强度和发光阈值的影响。从理论上对LD端面泵浦的新型全固态Yb：YAB激光器的光学特性进行了系统的计算和分析。     

无用灯光的退激发作用及其对激光器贮能的影响

本文针对氙灯泵浦的Ti:Al_3O_3,Cr:BeAl_2O_4和Nd:YAG激光器定量地计算了退激发的几率。结果指出,对Cr:BeAl_2O_4,退激发作用的影响可以忽略不计。而对于Nd:YAG和Ti:Al_2O_3,退激发作用能使激发态粒子数分别减少18％和30％。     

矩形截面Nd:GGG热容激光器热分析

为了研究长方体型Nd:GGG热容激光晶体的热效应,通过对激光晶体工作特点的分析,采用半解析各向异性热分析方法,建立了符合实际工作状态热模型,对长方体型Nd:GGG热容激光晶体进行了热分析,得到了激光晶体抽运阶段和冷却阶段晶体内部温度场计算公式,定量分析了晶体宽度和厚度对温度场的影响。结果表明,当使用输出功率为8100W、脉冲频率500Hz、脉冲宽度0.2ms的LD抽运晶体4s时,抽运面中心最高温升为169.1℃;停止抽运120s时,晶体最高温升下降到0.97%。所得结果为热容激光器的优化设计提供了理论依据。     

高平均功率固体激光器抽运结构发展

总结了实现高平均功率固体激光器的抽运结构，包括Nd：GGG热容激光器、掺Yb激光器及薄片激光器等，为设计高平均功率激光器及抽运方式选择提供了参考依据。     

固体薄片激光器和固体热容激光器

介绍了能够实现高平均功率的两种固体激光器：固体薄片激光器和固体热容激光器。给出了它们的工作原理和理论上的工作参数。综述了固体薄片激光器和固体热容激光器的研究历史和现状，指出了高平均功率固体激光器未来的发展方向。     

Comparison of Nd 1.06 and 1.33 µm operation in various hosts

Performances of Nd in various hosts including Nd:YAG, Nd:YLF, Nd:BEL, and Nd:Cr:GSGG were characterized and compared for operation on the nominal 1.06 μm and 1.33 μm transitions. Comparison included continuous mode operation, normal mode operation,Q-switched operation, and gain measurements. Continuous lasing of Nd:Cr:GSGG under lamp pumping is reported for what may be the first time. Characterization included operation with different mirror reflectivities to obtain the internal losses, measurement of the upper laser level lifetime, measurement of the beam quality of the lasers operating under nominally similar circumstances, and measurement of the wavelength. These measurements should provide a comparison of the various Nd hosts under similar circumstances for a wide variety of operational modes and at both wavelengths of interest.     

长下降沿时间的KD*P泡克耳斯盒驱动电源对全固态腔倒空激光器输出特性的影响

设计了一种脉冲激光二极管抽运的低重复频率全固态腔倒空激光器,为了尽可能减小损耗的影响,在腔内采用双薄膜偏振片结构,使反射率较高的垂直方向线偏振光在腔内振荡。以此装置为基础,就泡克耳斯盒驱动电源较长的下降沿时间对全固态腔倒空激光器输出特性的影响进行了实验研究。结果表明当泡克耳斯盒驱动电源的下降沿时间远大于腔内的一次往返时间时,激光器输出特性会发生明显地变化：增大电流强度会导致脉冲宽度增大,脉冲能量经历先增大后减少的过程;增大泡克耳斯盒驱动电源的开门时间,也会导致脉冲宽度和能量发生类似的变化。     

Cr4+:YAG晶体在固体激光器中的应用研究

Cr4 :YAG晶体具有良好的物理化学性质 ,其在激光器的研究中有着十分重要的作用 ,这篇文章第一次全面概括了Cr4 :YAG晶体在固体激光器中的三种应用。Cr4 :YAG晶体既可作为调Q晶体用于其它固体激光器中 ,用来改善输出激光的性能 ,同时它也可作为激光增益介质 ,制作成宽带可调谐的激光器系统 ,用于光纤通信技术、量子通信、光电子器件等等当中。     

Er3+2.79μm激光器转镜调Q系统的特性分析

当YSGG、GGG、GSGG、YAG、YLF作为基质材料时，Er3+的4I11/2 能级和4I13/2 能级之间能够跃迁产生2.7~3μm的激光，该波段激光在医疗、军事等方面有着重要的应用价值。在790nm泵浦光作用下，Er:YSGG作为工作物质可产生2.79μm激光。通过构建Er:YSGG能级跃迁的速率方程，对转镜调Q激光器的系统特性进行了理论分析，并在此基础上进行数值模拟，得出了在给定激光工作物质参数的情况下，系统的各个变量对转镜调Q激光器性能的影响。这些结论将为类似实验的设计和改进提供理论指导。