基于石墨烯被动调Q Nd∶YAG晶体微片激光器

设计了以石墨烯作为可饱和吸收体的被动调Q掺钕钇铝石榴石晶体(Nd∶YAG)微片激光器。该激光器采用三明治结构,附有石墨烯薄层的YAG晶体紧密压贴于工作物质Nd∶YAG晶体上,晶体端面镀膜作为端面镜构成平行平面谐振腔。采用光纤耦合输出激光二极管端面抽运技术,利用石墨烯的可饱和吸收作用,在注入功率为1.17W时实现微片激光器的调Q运转,获得波长1064.6nm,重复频率300～807kHz可调,最小脉冲宽度75ns的激光输出。激光器最大输出功率38.4mW,最大单脉冲能量54.7nJ。     

基于石墨烯被动调Q Nd:YAG晶体微片激光器

设计了以石墨烯作为可饱和吸收体的被动调Q掺钕钇铝石榴石晶体(Nd:YAG)微片激光器。该激光器采用三明治结构,附有石墨烯薄层的YAG晶体紧密压贴于工作物质Nd:YAG晶体上,晶体端面镀膜作为端面镜构成平行平面谐振腔。采用光纤耦合输出激光二极管端面抽运技术,利用石墨烯的可饱和吸收作用,在注入功率为1.17 W时实现微片激光器的调Q运转,获得波长1064.6 nm,重复频率300~807 kHz可调,最小脉冲宽度75 ns的激光输出。激光器最大输出功率38.4 mW,最大单脉冲能量54.7 nJ。     

不锈钢带的脉冲Nd：YAG激光焊接

在材料加工领域，激光焊接正得到广泛的关注，并已成为替代其它焊接的主要手段之一。由于激光束具有加热面积小，能量密度高，瞬时可使光照区达到熔化温度，因而焊点（缝）结合强度高，热影响区小，对母材性能影响小。CO。激光和固体Nd：xHG激光是目前工业中应用较多的两种激光器。COZ激光易于实现高功率，而固体Nd：YAG激光易为加工材料所吸收，并可用光纤传输，从而实现自动化加工，所以近年来发展比较快。本文采用我单位研制的Nd：YAG激光加工机，研究了不锈钢带（厚O．3～lmm）激光焊接中，工艺参数对焊接质量的影响。通过焊缝成…     

高峰值功率微片激光器及其在LIBS中的应用

利用Nd3+:YAG/Cr4+:YAG键合晶体分别研究了被动调Q的单体和半外腔结构激光器的高峰值功率短脉冲激光特性,发现半外腔结构的被动调Q激光器具有产生脉冲宽度小于1ns、单脉冲能量达1mJ、峰值功率超过1 MW的潜力,远远优于单体激光器可以获得的单脉冲激光能量和激光峰值功率。利用所研制的半外腔结构被动调Q激光器,并结合自行研制的高分辨率光纤光谱仪,开展了激光诱导击穿光谱(LIBS)技术研究,针对标准铁合金样品和溶液中的Pb重金属离子,得到了较好的定性分析结果和定量关系曲线。     

美国高亮度二极管泵浦固体激光器的最新进展

1 概述 世界上第1台掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光器于20世纪60年代研制成功,但当时的确没有人能够想到它会得到如此广泛的应用.事实上,没有一种固体激光增益介质会像Nd:YAG那样一直在商业和军事上都得到大量的应用Nd:YAG激光器的平均输出功率已从最初的几毫瓦(mW)增加到目前的数千瓦(kW),有关Nd:YAG激光器的研究计划在美国国防部正逐步得以实现.在今后几年,一种平均输出功率为25 kW,具有极好光束质量的Nd:YAG激光器将由美国防部研制成功;最近,一种与Nd:YAG激光器相类似的掺镱钇铝石榴石(Yb:YAG)激光器的平均输出功率也已提高到千瓦级,一些相关的研究计划正努力使这种激光器的光输出功率提高到25 kW.虽然Yb:YAG激光器是在Nd:YAG激光器出现一年之后才研制成功,但由于它使用了高亮度激光二极管阵列进行泵浦,因此这种激光器的平均输出功率得到了显著提高.     

正分支共焦非稳腔的脉冲固体激光器研究

为了获得高光束质量中红外激光抽运源,采用正分支共焦非稳腔设计Nd:YAG脉冲固体激光器。在考虑晶体热效应情况下,对其腔型参量进行了数值模拟和试验验证,获得重复频率10Hz、脉冲宽度9.7ns、单脉冲能量260mJ、光束参量积3.5mmmrad的激光输出。该激光经放大后抽运MgO:LiNbO3晶体,实现波长3.85m、脉冲宽度8ns、单脉冲能量104mJ的激光输出,光光转换效率为12.5%。结果表明,该抽运源光束质量满足高峰值功率中红外光参变振荡激光器使用要求,为光电对抗领域的应用奠定了技术基础。     

低功率Nd：YAG激光器的焊接应用

平均功率等于或小于100W的Nd：YAG激光器可认为是低功率激光器。这类低功率激光器有两种，即连续波和脉冲式，每种都具有截然不同的输出特性和材料处理能力。连续波YAG激光器以其平均功率分级，因而平均功率是其性能的适当度量。连续波YAG激光器常常装有声光Q开关，从而把激光器制成激光电阻调整（调阻）和激光打标系统。采用连续波YAG激光器，其平均功率水平实际与处理速度和生产能力成线性关系。然而．对于脉冲YAG激光器，平均功率通常不是其性能的最佳度量。峰值功率、脉冲能量和脉冲重复率对于决定脉冲YAG激光器的处理速度和能…     

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。     

Nd3+:YAG固体激光器电光调Q激光脉冲的时域分析

Nd3+:YAG固体激光器多元激光精密同步合成技术是实现大能量、高峰值功率脉冲激光输出的重要途径.由于单元激光器为电光调Q体制固体激光器,脉宽10 ns量级,要实现时域上精密合成,其关键技术是在激光脉冲精密测时的前提下对Nd3+:YAG固体激光器电光调Q进行精密光电控制.通过对Nd3+:YAG固体激光器电光调Q激光脉冲建立机制的理论分析和仿真,得到单元激光器在不同控制参数下的输出特性.试验结果表明:脉冲激光输出波形与仿真结果相吻合,达到预期效果.在此基础上提出了激光精密同步合成的技术条件和可行性,开展了三单元的激光精密同步合成试验验证,经测试合成同步精度达到±1 ns,合成效率90%以上.     

热容激光器中热致受激发射截面改变对输出功率的影响

固体热容激光器发射期间将废热储存在激光介质中,从而使激光介质的温度随着激光的不断发射而不断升高.温度的升高导致激光介质的受激发射截面发生改变.有效受激发射截面的改变导致激光增益的变化.根据各种掺钕磷酸盐玻璃和掺杂原子数分数为1%的Nd∶YAG的发射截面随温度变化的规律,计算出使用相应工作介质的固体热容激光器随温度上升后抽运阈值和输出功率的改变.计算结果表明,掺钕磷酸盐玻璃和Nd∶YAG介质工作在热容模式下,随着温升导致的有效受激发射截面不断减小,激光器输出功率明显下降.