LD抽运单块非平面环形腔单频激光器

报道了激光二极管(LD)抽运单块非平面环形腔(NPRO)Nd:YAG激光器和LD抽运单块键合晶体非平面环形腔Tm:YAG激光器实现单频运转的实验结果.采用LD抽运的单块非平面环形腔Nd:YAG激光器,分别获得了1.876 W和616 mW的1064 nm和1319 nm的单频激光输出,对应的光一光转换效率分别为53.4%和19.2%.采用LD抽运单块键合晶体非平面环形腔Tm:YAG激光器,获得了878 mW的2μm单频激光输出,光一光转换效率为18.8%.为了减小2 μm激光器的热效应,采用一种新型的YAG+Tm:YAG+YAG键合单块非平面晶体结构形式并取得了良好的效果.     

可调谐单频非平面环形腔固体激光器

研究了单块晶体成腔的单频非平面环形腔(NPRO)固体激光器,在1.83W的808nm抽运功率下输出激光1.01W,斜率效率达到60%。采用拍频的方法对激光线宽进行了测试,激光线宽小于2kHz。通过抽运电流反馈控制使弛豫振荡峰得到超过30dB的抑制;通过对激光晶体的温度调节和压电陶瓷电压调节实现了激光器频率的慢调谐和快调谐,温度慢调谐变化10℃时激光频率变化范围超过15GHz;压电陶瓷快调谐范围超过±200MHz,在大于200MHz的范围内响应时间达到45μs。     

角锥棱镜式半导体抽运单频固体激光器

基于单块非平面单向行波环形腔实现单频激光振荡的原理,提出一种新型非平面环形腔单频激光器结构.新型激光谐振腔以角锥棱镜和直角棱镜组成振荡光束非平面反射光路.光线在角锥棱镜内实现非平面全内反射,并引入不同方向偏振分量之间的相移,所以角锥棱镜起到波片的作用.直角棱镜由激光增益介质Nd∶YAG加工而成,其自身具有磁光效应,在外加磁场作用下相当于法拉第旋光器.直角棱镜的一个直角面作为单频激光的输出面,镀上对S和P偏振光反射系数不同的介质膜,其作用相当于偏振器.这样法拉第旋光器、波片和选偏介质膜共同构成光学单向器,使光在腔内单向传播,克服由于腔内存在驻波而引起的空间烧孔,实现单频振荡.角锥棱镜式谐振腔与单块非平面谐振腔及其他形式的环形腔相比具有如下优点:(1) 抽运方式灵活,既可以侧抽运,也可以端抽运,这样有利于实现大功率单频激光输出.(2) 可以在腔内插入其他光学元件,实现调Q,调频及主动稳频等功能.(3) 可以应用热光胶技术将其单块化,以提高谐振腔的机械稳定性.(4) 角锥棱镜和直角棱镜对光传播方向失调不敏感,这一特点使角锥棱镜式谐振腔较普通环型腔具有更好的稳定性. 实验研究得到角锥棱镜式非平面环形腔激光器单频激光输出功率1 W以上,光-光转换效率为23%.这种腔型还可以做激光放大器.(OC25)     

频率可调半导体抽运单向非平面环形腔单频固体激光器

采用带有角椎棱镜的非平面环形腔激光器实现单频激光输出,在抽运功率为1 W时,单频激光输出功率达230 mW.斜率效率51%.应用压电陶瓷调节腔长,可以得到560 MHz的调谐带宽.     

单向非平面环形腔单频激光器输出耦合面偏振膜系的研究

研究了单块非平面环形腔输出耦合面偏振膜反射系数对器件实现单频振荡及输出功率的影响.在给定晶体尺寸,磁场及抽运功率的情况下,通过计算,合理选择S偏振光和P偏振光的反射率,在保证激光单频输出的前提下,使器件的耦合输出膜的透过率接近最佳值.     

基于全固态单向行波环形腔的连续波单频1.5μm激光器

报道了一台激光二极管双端端面偏振抽运的低噪声单向行波环形腔连续波单频Er, Yb∶YAB 1.5μm激光器。通过精确测量蓝宝石-Er, Yb∶YAB-蓝宝石薄片和铋铁石榴石磁光晶体的热透镜焦距,采用双端面、长聚焦、偏振选择的抽运结构,通过提高可注入的抽运功率、降低激光晶体的热效应,首次实现了基于单向行波环形腔单纵模选择技术的全固态连续波单频1.5μm激光运转。连续波单频1.5μm激光输出功率达755 mW,2 h内的功率波动小于±1.2%,激光的强度噪声在分析频率大于5 MHz的范围内达到散粒噪声极限。     

全固化环形单频Nd∶YVO4可调谐激光器

分析了Nd∶YVO4 激光晶体两平 平通光面自身的标准具效应对单频激光器调谐特性的影响。采用一通光面切成 1°劈形的Nd∶YVO4 晶体来消除自身的标准具效应 ,通过调节插入谐振腔内的标准具 ,使半导体激光器 (LD)抽运Nd∶YVO4 单频激光器的最大可调谐范围达到约 10 0GHz。     

LD泵浦全固体单频激光器研究取得新进展

报道了近期在LD泵浦全固体单频激光器研究上取得的一些重要成果。采用放大器结构,实现了低功率红外单频激光的高倍数放大;结合采用短程及收、调Q技术和双折射滤光片技术,实现了绿光激光器的较大功率单频稳定输出,其中连续输出平均功率超过120mW,脉冲输出峰值功率超过100W。     

LD光纤耦合泵浦单频双向连续固体环形激光器

分析了用于激光陀螺的固体激光器的特点,采用LD光纤耦合泵浦,对四镜8字形腔的连续固体环形激光器进行了实验研究。使用具有光阑功能的F?蛳P标准具选模,实现了基横模单纵模运转,实验获得了单频双向连续输出,并测量了其双向输出功率特性,单路输出功率稳定性100 s内为0.4%,在单模输出0.2 mW时,1.5 s内线宽约为4 kHz。分析表明获得窄线宽是固体激光器用于陀螺的首要要求,还表明使用均匀加宽增益的连续固体环形激光器能实现单频双向运转。     

全固化环形单频Nd:YVO4可调谐激光器

分析了Nd:YVO4激光晶体两平-平通光面自身的标准具效应对单频激光器调谐特性的影响.采用一通光面切成1°劈形的Nd:YVO4晶体来消除自身的标准具效应,通过调节插入谐振腔内的标准具,使半导体激光器(LD)抽运Nd:YVO4单频激光器的最大可调谐范围达到约100 GHz.     

高效率连续波单频环形钛宝石激光器

报道了氩离子激光泵浦的高教率连续波单频环形钛宝石激光器的设计和运转特性。5.0 W泵浦获得了大于0.5 W的稳定单频输出.单频转换效率为10%.讨论了考虑热效应后最佳泵浦条件及光学选频器件,光学单向器,双折射滤光片等特性.测量了激光输出的调谐范围,线宽及功率稳定性等.     

激光抽运铷原子频标的实验研究

研制了激光抽运铷原子频率标准 ,对其多种参数及指标进行了测量 ,分析并提出了如何提高指标的相应措施。     

半非平面单块激光器快速频率调谐的实验研究

在半导体激光器抽运的Nd∶YAG晶体半非平面单块固体环形激光器上 ,采用粘贴压电陶瓷 (PZT)的方法实现了快速激光频率调谐。对尺寸为 13mm× 14mm× 3mm的单块激光器粘贴了厚度为 0 5mm压电陶瓷 ,并观测两台单块激光器之间的拍频信号。当调制频率小于 10 0kHz时 ,对压电陶瓷施加峰值为 5V的正弦调制信号 ,可观测到大于 10MHz的马鞍形展宽拍频信号 ,对应的PZT调谐系数大于 1MHz/V。当调制信号频率过高时 ,例如频率大于 10 0kHz,拍频信号变得非常不稳定 ,说明激光频率产生了明显的漂移 ,且拍频信号展宽的形状也发生了变化 ,拍频信号的中心部分由凹陷变为凸起。实验观测到的调制响应带宽约为 10 0kHz。     

LD泵浦的Nd：MgO：LiNbO_3单晶光纤腔外倍频激光器

通过镁离子内扩散方法．实现了沿α轴生长的Ｎｄ：ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ３单晶光纤具有阶跃折射率分布的芯－包层波导结构。并研制成ＬＤ泵浦的该包层单晶光纤室温腔外倍频激光器，在１９ｍＷ的１．０６４μｍ入射光功率下，得到１０μＷ的０．５３２μｍ的连续绿光输出。     

端面抽运高功率连续单频1064 nm Nd:YVO4环行腔激光器

采用808 nm光纤耦合输出激光二极管(FCLD)单端端面抽运Nd∶YVO4晶体,采用四镜折叠环行腔,在腔内插入法拉第旋光器和半波片实现激光的单向运转以抑制空间烧孔效应,并在腔内加入标准具,最终实现连续单频1064 nm激光输出.在24.6 W抽运功率时,最高输出功率达到9 W,光-光转换效率为36.6%,M2因子约为1.14,频率漂移约200 MHz.     

利用偏振光谱对外腔式半导体激光器实现无调制锁频

将激光器输出频率相对于合适的参考频率标准进行锁定,可以有效地抑制激光器的频率起伏,提高激光器的频率稳定度。对铯原子偏振光谱进行平衡探测,当偏振光谱透射方向与偏振分束棱镜(PBS)偏振面之间的夹角选择合适时,平衡探测后的输出信号即为铯原子D2跃迁线的色散形鉴频信号。实验上实现了波长为852 nm的外腔式半导体激光器对应于铯原子6S1/2(F=4)→6P3/2(F′=5)超精细跃迁线的频率锁定。研究获得在50 s内激光器频率起伏小于±250 kHz,较相同时间内激光器自由运转时的频率起伏3 MHz有显著改善。这种频率锁定的方法不需要对激光器进行调制。     

激光二极管列阵抽运的高稳定Nd∶YLF环形激光器

成功研制了一台激光二极管列阵 (LDA)抽运的高稳定Nd∶YLF环形激光器。用输出激光强度负反馈控制谐振腔的增益 ,建立了准连续的～ 10 0 μs宽预激光状态 ,然后在此预激光基础上调Q。由于预激光模式与谐振腔固有模式一致并且具有一定强度 ,调Q脉冲的建立时间和幅度都很稳定。实验结果为 :输出调Q脉冲强度起伏不超过4 3% ,时间抖动小于± 4ns。     

激光二极管抽运下的祖母绿晶体自由运转激光器

报道了温差水热法生长的祖母绿晶体在660 nm激光二极管(LD)抽运下的激光实验结果。根据祖母绿晶体的光学特点和生长情况,加工了长度分别为10.5 mm和3.4 mm的两种激光棒,并分别进行了激光实验。当激光二极管输入功率为2.68 W时,在平凹腔中祖母绿晶体分别实现了2.7 mW和24 mW的731 nm红外激光的自由输出,其中长度3.4 mm激光晶体的光-光转换效率为1.4%,斜率效率为11.9%,激光阈值在0.7 W附近,并分析讨论了效率低的原因。     

激光二极管列阵抽运的高稳定Nd：YLF环形激光器

成功研制了一台激光二极管列阵(LDA)抽运的高稳定Nd:YLF环形激光器.用输出激光强度负反馈控制谐振腔的增益,建立了准连续的～100 μs宽预激光状态,然后在此预激光基础上调Q.由于预激光模式与谐振腔固有模式一致并且具有一定强度,调Q脉冲的建立时间和幅度都很稳定.实验结果为:输出调Q脉冲强度起伏不超过4.3%,时间抖动小于±4 ns.     

KTP晶体环形腔外腔倍频Nd∶YAG激光光束特性的研究

为了解决精细聚焦问题,采用Nd∶YAG倍频技术以获得短波长激光器。在激光烧结技术、获取短波长激光的方法、短波长激光光束特性等方面进行了研究和探讨。从理论和实验两方面,研究了利用KTP晶体对Nd∶YAG激光进行环形腔外腔倍频的方法。这种倍频所利用的基频光最大平均功率为50W,采用声光调Q技术,频率约为1005Hz。当基频光平均功率约为35W的情况下,实验中光光转换效率约为314%。利用BEAMCODESYS光束质量分析系统对二次谐波与基波光束质量进行了比较,并比较研究了二次谐波与基波的聚焦特性。实验中测定的二次谐波TEM00模所占比例约为95%。利用短波长可以获取更小聚焦尺寸,可以在激光粉末成型中得到更微小的成型尺寸,展示了二次谐波在微成型方面应用的初步成果。