动态Cr,Tm,Ho：YAG激光器的实验研究

本文报道Ｑ开关Ｃｒ，Ｔｍ，Ｈｏ：ＹＡＧ激光器的实验研究，研究了Ｃｒ、Ｔｍ、Ｈｏ：ＹＡＧ激光器的调Ｑ工作的一系列特性，并分析了多脉冲产生的机制，获得了单脉冲能量６０ｍＪ的２．１μｍ的稳定调Ｑ激光输出，通过倍频途径测得了茯倍频光的光脉冲半宽度３５ｎｓ。     

Tm：YAG激光器及其应用前景

文中叙述了Ｔｍ：ＹＡＧ激光器和Ｃｒ，Ｔｍ：ＹＡＧ激光器受激发射的理论，激光性能及其发展历史。把Ｔｍ：ＹＡＧ激光器和Ｔｍ，Ｈｏ：ＹＡＧ激光器作了全面比较。指出二极管泵浦的Ｔｍ：ＹＡＧ激光器在各种运转条件下都是高效率的，在相干激光雷达和外科医学方面有广泛的应用前景。     

低温下运行的光纤耦合激光二极管抽运Tm,Ho∶YLF激光器

为了实现小型化、高功率、高效率连续2μm激光输出,采用中心波长792nm激光二极管(LD)抽运双掺杂Tm,Ho∶YLF晶体,将晶体封装在装有350mL液氮的杜瓦装置中,使其工作在77K温度条件下。光纤耦合激光二极管出纤功率14.8W,数值孔径0.3,芯径400μm。激光二极管端面抽运Tm,Ho∶YLF激光器,产生2.05μm线偏振连续激光输出,最大功率5.2W。由于Tm3+离子能级间的交叉弛豫效应导致的高抽运量子效率,实验获得的光-光转换效率为35%,斜度效率达到40%。采用双端面抽运结构,两个激光二极管注入功率29.6W时,Tm,Ho∶YLF激光器输出功率达10.2W,相当于光-光转换效率33%,斜度效率36%。     

空心阴极灯中激光泵浦铥原子荧光谱的测量

在铥空心阴极灯中,用波长分别为567.584,571.579,576.020,576.429,589.563及597.126nm的激光泵浦铥原子,对应各泵浦波长在371～684nm谱区内观察到相同的约74条荧光谱线,本文确定了相应荧光的跃迁能级及荧光强度。实验证明在空心阴极灯中铥原子能量的碰撞转移现象很剧烈。     

2.1μm波长Cr,Tm, Ho:YAG激光器的进展

根据国内外的文献资料对2.1μm波长Cr,Tm,Ho:YAG激光器技术的发展现状进行了详细的分析。     

Measurements of fast—neutron capture cross sections for ^159Tb and ^169Tm

The neutron capture cross sections for ^159Tb and ^169Tm relative to the ^197Au (n,γ)^198Au reaction are measured at neutron energies of 0.57,1.10 and 1.60 MeV by using the activation method.The activities of the products are measured with a high resolution HPGe detector gamma-ray spectrometer.The errors of the present work are 5-6% for Tb,6-7% for Tm.The recommended data in energy region of 0.4-3.0MeV are given as compared with other data published previously.     

激光二极管端面抽运Tm:YAG激光器

研究了输出波长为2.018μm的激光二极管(LD)抽运Tm∶YAG激光器。通过准三能级系统的速率方程,分析了激光系统的抽运阈值和斜率效率。同时,利用ABCD矩阵分析了平凹腔和双凹腔的腔型稳定条件和模式匹配情况。实验时采用785 nm的光纤耦合半导体激光器为抽运源,当采用平凹直腔,Tm∶YAG晶体为5℃时,获得了4.04 W的连续激光输出,激光器斜率效率为35.4%,光-光转换效率为26.4%。实验比较了不同晶体温度下Tm∶YAG激光器的阈值、功率和效率。实验结果与理论分析基本吻合。此外,还研究了激光器腔型对激光输出功率和效率的影响。     

准四能级双掺Tm/Ho钒酸钆激光器

在考虑两种离子发光的动力学进展基础上,描述了2μm双掺铥钬(Tm/Ho)系统Tm→Ho能量转移基本过程,建立双掺Tm/Ho系统准四能级速率方程,得出阈值抽运功率和斜率效率的表达式,并利用得出的结论去分析在液氮制冷下光纤耦合激光二极管(LD)端面抽运掺铥钬钒酸钆(Tm/Ho:GdVO4)激光器实验。通过实验,实现了2μmTm/Ho:GdVO4激光器的运转,在抽运功率14W时,激光输出功率3.5W,光-光转换效率25%,阈值抽运功率838mW,理论和实验有很好的一致性。同时也对实验中观测到的上转换绿荧光现象进行了定性的分析。     

激光二极管双端面抽运Tm:Ho:GdVO4 2 μm激光器

报道了激光二极管(LD)双端面抽运Tm∶Ho∶GdVO4固体激光器,在2.049μm处获得连续(CW)和准连续(QCW)激光输出。激光二极管为光纤耦合输出,光纤芯径400μm,数值孔径0.22,输出波长805 nm。激光二极管额定输出功率27.7 W,均分为两束双端面抽运激光晶体。晶体尺寸为4 mm×4 mm×7 mm,Tm,Ho掺杂原子数分数分别为5%,0.5%。分析了Tm∶Ho能级系统的主要能级跃迁和能量转换损耗。为提高激光器的输出功率和转换效率,激光晶体采用液氮制冷。在重复频率5 kHz,10 kHz,20 kHz,调Q以及连续运行模式下,获得了9.4~10.1 W的激光输出,光-光转换效率为34%~36%。最大单脉冲能量为1.9 mJ,最大峰值功率为0.13 MW。讨论了抽运光功率和重复频率对激光脉宽的影响。     

Tm:YAP激光晶体光谱参数的计算

采用丘克劳斯基(Czochralski)法生长了Tm:YAP晶体,研究了该晶体在室温下的吸收光谱和荧光光谱.结果表明,Tm:YAP晶体在689.5 nm和795 nm左右有较强的吸收峰,分别对应于3H6→3F3和3H6→3H4的能级跃迁,半峰全宽(FWHM)分别为22.5 nm和30 nm,吸收截面分别为1.89×10-20 cm2和1.35×10-20 cm2.荧光光谱表明Tm:YAP晶体发射波长为1.89μm,相应的荧光寿命为13.90 ms,发射截面为1.58×10-19 cm2.根据乍得-奥菲特(Judd-Ofelt)理论计算了Tm3+在Tm:YAP晶体中的强度参数:Ω2=1.4560×10-20cm2,Ω4=2.0673×10-20 cm2,Ω6=0.3181×10-20 cm2.结果表明,Tm:YAP晶体具有宽的吸收峰、长荧光寿命和较大的积分发射截面的性质,非常适合于激光二极管(LD)抽运,有利于获得低阈值高效率的2μm波段激光输出.