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。     

半导体泵浦被动调Q高重频Nd:YAG激光器

从被动调Q固体激光器的速率方程出发,分析给出了Cr4+:YAG被动Q开关Nd:YAG激光脉冲的峰值功率、脉冲能量、脉宽及重频等相关参量表达式.以此为基础,进行了光纤耦合输出的连续半导体激光纵向泵浦被动Q开关Nd:YAG激光器实验研究,采用不同参数Cr4+:YAG晶体作为被动Q开关,获得了不同参数的高重频脉冲激光输出.     

可调谐蓝光固体激光器

香港大学与山东大学合作 ,用固体激光器获得可调谐连续波蓝光。研究成果包括谐振腔和抽运源的改进 ,可用于光谱分析器件、高密度数据存储和海底通信设施。用 80 3～ 814nm可调谐 Ti∶蓝宝石激光抽运94 6 nm Nd∶ YAG激光器 ,用硫氰酸镉汞非线性光学晶体内腔混频输出。该装置产生 4 34.4～ 4 37.5nm输出 ,功率最大值为 310 μW可调谐蓝光固体激光器     

电光可调谐1064nm单频Nd:YAG激光器设计与实验研究

为了产生1064nm单频可调谐Nd:YAG激光输出,设计了一种二极管抽运电光可调谐单频Nd:YAG激光器,采用偏振分光棱镜(PBS)和铌酸锂(LN)晶体组成电光双折射滤光片,作为激光单纵模选择元件和频率调谐元件。理论分析了其选模原理及调频原理,实验研究了1064nm Nd:YAG激光单纵模振荡特性和调频特性。实验结果表明:这种Nd:YAG激光器能以线偏振单纵模稳定振荡,当改变加在LN晶体上的横向电压时,1064nm单纵模激光振荡波长调谐量为0.474nm,相应的频率调谐量为142.2GHz。这种电光可调谐1064nm单频Nd:YAG激光器可广泛应用于激光干涉测量、激光雷达探测和激光光谱学等领域。     

采用二极管抽运的可调谐Cr4+:YAG激光器

介绍了一种新型的二极管直接抽运的可调谐Cr^4^ :YAG全固化激光器，其输出激光的单脉冲功率最大可达260mW,其波长调谐范围为1356-1553nm，跨度为197nm。     

我国制成新型可调谐染料激光器

中国科学院上海光机所制成一种新型可调谐染料激光器.这台激光器采用Nd~(3+):YAG倍频激光和三倍频激光泵浦,用微机控制由光栅和棱镜组成的调谐系统,自动调谐激光器的输出波长,并同时自动显示激光波长.连续调谐范围复盖着整个可见光区(波长从0.42μm至0.71μm),激光脉冲宽度在30～50ps之间,平均功率大于2mW,峰值脉冲     

基于光谱合束的双波长输出Nd:YAG固体激光器

报道了一种基于光谱合束的Nd:YAG固体激光器双波长光源。系统由两个固体Nd:YAG脉冲激光器通过光谱合束组合而成,两个固体Nd:YAG脉冲激光器可独立工作,有利于输出脉冲的波长调谐、功率调节和相对延迟调整。通过光栅的色散特性以及输出镜的共同外腔反馈将各个激光器锁定在不同波长,从而实现合束,获得的激光源中心波长锁定在1 061.5 nm和1 064.6 nm,两谱线中心间距为3.1 nm,组合光束的输出能量为173 mJ,组合光束的光束质量因子M²为2.8×2.2;两个Nd:YAG激光器独立工作的输出能量分别为94 mJ和92 mJ,在合束方向上的光束质量因子M²分别为2.7和2.1,在非合束方向上的光束质量因子M²分别为2.2和1.9;组合光束的输出能量为两个Nd:YAG激光器能量总和的93%,组合光束的光束质量因子与单个Nd:YAG激光束的光束质量因子M²基本相同。该双波长激光源满足波长间隔小、输出功率大小相近、同光轴等要求,在太赫兹波产生、测速激光雷达以及医疗仪器等应用领域具有重要作用。     

Cr2+:ZnSe的激光输出和调谐性能

Cr2 :ZnSe具有很宽的吸收带和发射带,是中红外波段优秀的可调谐激光材料.从吸收光谱、发射光谱以及角度调谐输出对Cr2 :ZnSe晶体的激光输出性能进行了研究.采用真空高温扩散法制备Cr2 :ZnSe晶体,获得了高浓度的Cr2 离子掺杂的厚1.7 mm,直径10 mm的薄片ZnSe晶体.使用中心波长2.05 μm,最大输出功率8 W的Tm离子掺杂的光纤激光器抽运,使用平凹腔结构搭建谐振腔,获得了最大平均功率1.034 W,中心波长2.367 μm,线宽10 nm的连续激光输出.利用角度调谐的方法,对Cr:ZnSe晶体的调谐性能进行了研究,在100 nm范围内获得了调谐输出.     

重复频率连续可调谐的Cr4+:YAG被动调Q微片激光器

激光二极管泵浦的Cr4+:YAG被动调Q微片激光器因其高重复频率、短脉宽、高峰值功率等优点,在光通信、激光雷达、遥感监测、非线性频率变换、激光微加工等领域有着重要应用,然而目前Cr4+:YAG被动调Q激光器脉冲输出稳定性较差,而且重复频率调谐范围窄,限制了其在气溶胶的荧光分析、测距以及空间光通信等领域中的广泛应用。实验中采用预泵浦方式,在激光二极管泵浦的Cr4+:YAG被动调Q微片激光器中获得重复频率连续可调、稳定振荡的激光脉冲输出,重复频率连续可调谐范围为2 ~28 kHz,其单脉冲能量的不稳定性优于2.50%。其中,在重复频率为20 kHz时,获得脉冲宽度为2.431 ns,单脉冲能量17.6 J,消光比252:1的脉冲输出,其幅度不稳定度约为4.00%,重复频率不稳定度约为2.40%。此类宽频可调、稳定振荡的激光二极管泵浦的Cr4+:YAG被动调Q微片激光器有着广阔的应用前景。     

Cr~(4+)∶YAG固体激光器的频率稳定性分析

Cr4+∶YAG固体激光器的很多应用要求激光器的频率非常稳定。文章从反映Cr4+∶YAG固体激光器的频率特性的方程出发,定量分析了激光器工作的环境温度、大气及湿度等因素的变化对激光器的频率波动的影响,提出可采用Pound-Drever系统对Cr4+∶YAG激光器进行主动稳频。     

Cr4+:YAG激光器的腔内损耗对激光特性的影响分析

Cr4 :YAG激光器能产生超短脉冲,可广泛用于光纤通信和量子通信当中。这篇文章从Cr4 :YAG晶体的能级结构出发,建立了Cr4 :YAG激光器的速率方程组,并依据这个速率方程组分析了增益和损耗对Cr4 :YAG激光器的振荡阈值条件、吸收系数和脉冲输出特性等的影响。优化Cr4 :YAG激光器腔的设计减少腔的损耗可增强激光器的工作性能。     

Cr4+:YAG激光器的研究与应用

Cr^4＋：YAG晶体具有很稳定的物理和化学性质，做为激光器的增益介质采用多种抽运源进行抽运。Cr^4＋：YAG同态激光器的性能稳定、结构紧凑，能产生超短光脉冲并可以对激光输出波长在1300～1600nm间进行调谐，它是光纤通信与量子通信的理想波段，也是人眼的安全波段。     

LD脉冲抽运的被动调Q Nd:YVO4激光器的研究

报道在LD脉冲抽运的Nd：YVO4激光器中插入Cr^4＋：YAG，获得稳定的调Q激光输出。在输出镜透过率T=10％时,插入Cr^4＋：YAG的调Q阈值为19．1mJ，在抽运能量为34mJ时，测得脉冲宽度为38ns，输出能量为0．34mJ。实验研究了脉冲宽度随抽运能量的变化，并比较了不同透过率输出镜条件下Cr^4＋：YAG调Q的输出能量和调Q效率随抽运能量的关系。实验还把Cr^4＋：YAG换成BDN染料片，获得了比Cr^4＋：YAG调Q还窄的10ns左右的脉冲，并根据Cr^4＋：YAG和BDN染料片的调Q机理对一些实验现象作出合理的解释。     

镁橄榄石可调谐激光的研究

本文报道了室温下镁橄榄石可调谐激光的实验结果。采用调QNd∶YAG脉冲激光作为泵浦源,可调谐波长范围为1.167μm到1.332μm。输出能量为11.5mJ,转换效率为16％。倍频后,获得从0.584μm到0.666μm的倍频激光输出。     

复合腔和频554.8 nm黄-绿光激光器

介绍了一种光纤耦合激光二极管阵列(LDA)同时泵浦Nd:YAG和Nd:YVO4晶体输出554.8nm连续波的全固态黄-绿光激光器。黄-绿激光是由Nd:YAG晶体的946nm激光和Nd:YVO4晶体的1342nm激光非线性和频产生,两条谱线在各自晶体的对应能级跃迁分别为4F3/2-4I9/2和4F3/2-4I13/2。实验中采用复合腔结构,利用KTP晶体II类临界相位匹配进行腔内和频,当注入到Nd:YAG和Nd:YVO4晶体的泵浦功率分别为30W和20W时,获得了1.13W的连续波554.8nm黄-绿激光输出,光束质量因子M2<1.22,这是目前为止该波长已见报道的最高功率输出值。实验结果表明:采用Nd∶YAG和Nd∶YVO4两种激光晶体进行腔内和频是获得黄-绿激光的高效方法,并可以应用到其他两种激光晶体进行腔内非线性和频,获得更多不同波长的激光输出。     

基于相移光栅的多波长掺铒光纤激光器的实验研究

提出了一种基于相移光栅(PSG)的多波长掺铒光纤激光器的结构。在该结构中,使用双相移点相移光栅作为波长选择器件,该光栅是在普通布拉格光栅上插入两个相移点而形成的。以980nm的激光二极管(LD)作为抽运源,通过调整偏振控制器(PC),在室温下得到了稳定的三波长激光输出。通过连续25min的观察,观测到输出波长的峰值波动范围小于0.6dB。研究了相移光栅激光器的温度特性,通过设置不同的温度(25℃～85℃),实现了此类基于相移光栅激光器的微调谐。该掺铒光纤激光器可同时输出多个稳定的波长,因此可应用于多波长干涉测量以及全光通信等领域中。     

锁模Cr4+:YAG固体激光器脉冲的时间抖动理论性分析

固体激光器的脉冲稳定性限制了激光器在很多方面的应用.从被动锁模Cr4 :YAG激光器腔内脉冲的传播方程出发,得到了带噪声的非线性Schr(o)dinger方程,进一步分析了脉冲在激光器腔内的时间传播形式,建立了锁模Cr4 :YAG固体激光器振荡脉冲参数的线性扰动方程,推导出了脉冲参数波动的动力学方程以及时间和相位的均方根波动关系式.提出了一个减少锁模Cr4 :YAG固体激光器脉冲时间抖动的实验方案,旨为锁模Cr4 :YAG固体激光器能够用作光纤通信和量子通信中的光源提供理论上的帮助.     

光纤光栅调谐全光纤激光器

本文提出了一种利用光纤光栅作为调谐装置的可调谐全光纤激光器。实验结果表明：该调谐装置操作简便,性能稳定。激光器输出波长连续可调,输出波长复现性误差小于０．００８ｎｍ,输出功率大于１ｍＷ,激光谱线宽小于０．０１ｎｍ,波长调谐范围大于６．４ｎｍ。     

内置透镜平平腔自调Q激光器的特性研究

文章在Cr4 + ∶Nd3 + ∶YAG自调Q激光器中,实验验证了内置透镜平平腔组成的等效腔具有比普通平凹腔更高的稳定性,并给出相应理论解释;实验中还观察到在泵浦功率增加时,输出功率、重复频率呈现极值特性和单脉冲能量增加近两倍等特殊实验现象。本文通过理论分析指出,引起基模光束半径和泵浦速率的动态变化主要影响因素是晶体内热透镜效应,且可通过调节腔长、内置透镜的位置等方式改变输出激光的重频、能量特性。这说明在自调Q激光器方面,内置透镜平平腔比普通平凹腔具有更大的设计灵活性。