一种高性能的KD~*P指数匹配液

水溶性晶体KD~*P广泛用作固体激光器的电光Q开关。为降低插入损耗 克服易潮解的问题,国外研制成多种质量优良的指数匹配液。 我们经过大量的实验研究工作,研制成一种高稳定度、高效率的指数匹配液叫AG-1号,折射率为1.280。对KD~*P不潮解,不腐蚀。沸点为103～103.5℃,凝固点为-88℃。 我们在一台YAP-b轴取向的激光器上作了注入与不注入本液体的Q开关效果的研究。实验结果表明,在KD~*P电光盒内注入液体后,Q开关效果优良,插入损耗明显降低。在同样输入条件下,动态输出效率提高20％左右。然后我们以100脉冲/秒的运转速率,输出功率为32兆瓦左右,以间歇的运转     

氟氯系列折射率匹配液的研究和应用

研究了氟氯系列折射率匹配液,测量并考核了其各项性能。结果证明该系列和KD~*P电光晶体能达到比氟碳系列更精细的匹配。降低了晶体界面的反射达20多倍,透过率增加10％以上,在冰洲石棱镜表面的匹配也取得满意的效果。     

高效率倍频Nd:YAG激光器

Nd:YAG输出波长1.064微米的二次谐波能用CD~*A和KD~*P两种晶体产生。当晶体在基波和二次谐波的折射率相等时——也即称为“相位匹配”条件时,效率接近50％。对于Ⅰ型倍频过程来说,当基波的寻常光的折射率等于二次谐波非常光的折射率时,能满足这个条件。对Ⅱ型倍频来说,必要的条件是:二次谐波非常光的折射率须等于基波的非常光和寻常光折射率两者的平均值。CD~*A的相位匹配能经过Ⅰ型过程在θ_m=90°将晶体温度提高到约100℃来实现,决定于该晶体含氘水合物量。一个长21毫米的CD~*A晶体相对效率曲线的温度宽度是3.25℃(半最大值时全宽)。90°相位匹配允许在入射光发射度比衍射极限大一个数量级的情况下有高效率的倍频,而不致引进由于双折射引起的离散。本文介绍的数据表明:倍频效率为晶体长度和入射平均功率密度的函数,包括考虑到效率和平均功率饱和。KD~*PⅢ型在室温下在θ_m=53°36′相位匹配。在这种情况下,为了得到高效率的倍频,入射基波光束的发散度必须接近衍射极限。按正常轴旋转,一块25毫米长的晶体角半宽度是1毫弧度。与CD~*A比较,采用KD~*P是优越的,因为它容易得到,破坏阈值高,在室温下有高的饱和度和有效性。脉冲能量为3焦耳,重复率为10次/秒Nd:YAG脉冲激光器,波长0.532微米的激光功率已达到10.5瓦。     

KTP——一种新型的Nd:YAG激光倍频晶体

一、KTP晶体KTP(KTiOPO_4)是Nd:YAG激光(1.06μm)倍频的理想材料。KTP属于K_xRb(1-x)TiOPO_4族,斜方结构(点群mm2 )的双轴晶体。晶体常数:a=12800(?),b=6400(?),C=10580(?)。表1列出了KD~*P,LiNbO_3及KTP晶体特性的最重要数据。令人注意的首先是与KDP族(KD~*P或KDP)相比,KTP的透过范围大,非线性系数大,因此可用于有效倍频。表1 KD~*P、LiNbO_3及KTP晶体的特性     

一种kHz、窄脉宽、高能量激光器的研究

kHz、窄脉宽、高能量的脉冲激光光源在激光测距领域具有广阔的应用前景。依据晶体电光调Q与窄脉宽理论,研究并设计了一种kHz、窄脉宽、高能量调Q的固体激光器。实验采用了一种适用于高占空比、高功率的LD端面泵浦构型,利用三柱透镜耦合系统将泵浦光聚焦至工作物质内,其最大光转化效率能达到27%;分别利用RTP晶体与KD~*P晶体进行高重频电光调Q对比,在近乎相同的静态输入下,KD~*P晶体调Q获得了11 m J的动态能量输出,RTP晶体的动态能量只有5.64 m J。最佳泵浦功率下,KD~*P晶体的动静比接近80%,RTP晶体动静比接近40%。最后,通过改变谐振腔的腔长,验证了短腔法实现窄脉宽激光的可行性,并在物理腔长为60 mm的情况下,获得了5.76 ns的窄脉宽激光。     

电光调Q晶体[KDP]折光匹配液的研究

前言在激光调Q器件中,广泛使用KDP材料作为线性电光晶体。这是由于它与KDP晶体相比,除都可容易得到大尺寸、光学均匀的晶体外,还具有透射光谱范围宽(对1.06μm光吸收较小),四分之一波长电压(V_(λ/4))低等优点。众所周知,KDP是水溶法生长的晶体,其缺点是易潮解。在通光面镀上增透介质膜对降低晶体表面剩余反射效果明显,但这无助于解决潮解问题。国外多有采用折光匹配液技术对这两个问题同时予以解决。国内这方面的报导尚少。作者开展了这种匹配液的研究。     

利用KD~*P晶体的电光效应测量微小双折射程差

利用KD~*P晶体的一次电光效应对晶片由双折射引起的光程差做连续补偿,一般将待测晶片的双折射程差补偿到Kλ/2,K=0、±1、±2…,λ为光源波长。由KD~*P晶体上所加电压V_2与由V_2产生的双折射程差δKD~*P的线性数值关系,求出对待测晶片所补偿的双折射程差,从而求出待测晶片的双折射程差δX。采用本实验装置,可以标定1/4波片以及双折射程差小于λ的晶片,精度在±10A之内。     

砷酸二氘铯(CD~*A)晶体的倍频效应

我们使用CD~*A晶体对Nd:YAG激光进行了倍频实验.并与ADP、KDP、KD~*P、LI等晶体(本所生长)进行了比较.实验结果表明CD~*A晶体是对高功率钕激光的良好倍频材料.实验使用Nd:YAG脉冲激光器,电光调Q,无放大级.1.06微米激光峰值功率20兆瓦(133兆     

非线性器件用ADP,KDP和KD~*P晶体的温度色散

在使用KDP,KD~*P和ADP这些晶体时,由于缺乏合适的温度色散数据,因此在许多实验中,无法解释这些晶体各种参量互作用时的调谐曲线,本人提出一组描述温度色散的方程,可以精确地预计这些晶体的相位匹配特性与温度的关系。     

Nd:YAG的高效率倍频

当晶体的基波折射率和二次谐波折射率相等时（所谓“相位匹配”条件），Nd:YAG输出波长(1.064亳微米）的二次谐波可以用CD*A和KD*P以接近50%的效率产生。对于I型倍频过程，使基波的寻常折射率等于倍频波的非寻常折射率，此条件就可满足。对于II型倍频，必要的条件是二次谐波的非寻常折射率等于基波的非寻常折射率和寻常折射率的平均值。对于CD*A，可以将晶体的温度提高到100 ℃左右（取决于特定晶体的氘化水平）用θm=90°的I型过程来达到相位匹配。对于21亳米厚的CD*A晶体，温度-效率曲线的宽度(FWHM)为3.325 ℃。90度相位匹配使得比衍射极限大一个数量级的光束发散度也能有效地倍频，且不会因双折射而引起离散效应。提供的数据表明了倍频效率作为晶体厚度和入射平均功率密度的函数，包括效率和平均功率饱和的考虑。在室温下，θm=53°36'时，II型KD*P达到了相位匹配。在此情况下，为了获得有效倍频，入射基波光束的发散度必须接近衍射极限。25亳米的晶体绕寻 常光轴旋转的角半宽度为1亳弧度（FWHM)与CD*A相比，用KD*P是有利的，因为它容易使用，有高的损伤阈值，高的饱和水平并在室温下可用。用每秒10个脉冲的重复率、3.0焦耳的脉冲Nd:YAG激光器，在532亳微米波长上的功率达到了 10.5瓦。