二极管泵浦Yb:YAG Thin Disk激光器光束质量及V型腔腔内倍频的研究

Thin Disk激光器由于其独特的设计可以同时获得高转换效率和光束质量。对Yb：YAG Thin Disk激光器中泵浦光斑与腔模的耦合对光束质量的影响作了分析，并在普通直腔和Ⅴ型腔的实验中分别获得M^2：1．15，13.69W和M^2=1．12，13．85W的1030nm激光输出，还在Ⅴ型腔中进行了腔内倍频的实验研究。     

二极管泵浦Yb：YAG激光器

在10年内,二极管泵浦Yb:YAG激光器的平均输出功率从23mW增长到1kW以上。在性能上已超过Nd:YAG激光器。由于Yb~(3+)激励离子的物理特性和柘榴石基质的固有的热物理特性决定其功率和光束质量。事实表明,在众多的二极管泵浦的固态激光器介质中,掺Yb钇铝柘榴石(Yb:YAG,Yb:LuAG)产生的能量最低。因此诸如透镜效应,应力双折射,晶体断裂等有害热     

LD泵浦的Yb：YAG激光器最新进展

简要介绍了 Yb:YAG晶体的激光特性，重点介绍了LD泵浦的 Yb:YAG激光器在几个国际著名的研究机构的最新进展，并展望了高功率 Yb:YAG激光器发展趋势。     

LD泵浦Yb∶YAG固体激光器研究进展

Yb3+离子掺杂YAG晶体(Yb∶YAG)作为一种性能优良的激光晶体已广泛应用于高效、 高功率激光领域,在光纤温度传感器、激光切割钻孔以及军用领域都具有重要的应用价值。本文分析了Yb∶YAG作为激光增益介质的优势,对近年来国内外激光二极管泵浦Yb∶YAG激光器的研究进展进行了总结,分别介绍了Yb∶YAG透明陶瓷激光器、掺镱光纤激光器,可调谐Yb∶YAG激光器、Yb∶YAG薄片激光器以及双波长Yb∶YAG激光器的最新研究情况,并对其发展前景进行了展望。     

二极管泵浦Yb∶YAG准三能级1024 nm薄盘激光器

采用二极管泵浦Yb∶YAG晶体实现准三能级连续1024 nm薄盘激光器,1024 nm谱线是由Yb∶YAG晶体内的2F5/2-2F7/2能级跃迁实现的,实验中采用折叠腔结构。泵浦光16次通过Yb∶YAG晶体,当注入泵浦功率为17.9 W时,1024 nm激光输出功率为370 mW,通过采用I类临界位相匹配LiB3O5(LBO)晶体进行腔内二次谐波倍频,获得最大输出功率为45 mW的512 nm蓝-绿激光稳定输出,蓝-绿色激光30 min功率稳定度优于4.3%。     

GaAs被动调QYb：YAG激光输出动力学初步研究

利用材料可饱和吸收特性的被动调Q技术以其价格便宜和结构简单等优点在中小功率激光中被广泛应用．半导体材料GaAs具有明显的光学非线性，已用作Nd：YAG激光器的被动调Q开关。本文采用GaAs，既作为调Q元件，又作为输出耦合镜，成功地实现了二极管激光器泵浦Yb：YAG微片激光器的被动调Q运转，发现其被动调Q激光输出中     

Diode-pumped Yb∶YAG quasi-three level thin-disk laser with 1024 nm output

采用二极管泵浦Yb∶ YAG晶体实现准三能级连续1024 nm薄盘激光器,1024 nm谱线是由Yb∶YAG晶体内的2F5/2-2F7/2能级跃迁实现的,实验中采用折叠腔结构.泵浦光16次通过Yb∶ YAG晶体,当注入泵浦功率为17.9 W时,1024 nm激光输出功率为370 mW,通过采用Ⅰ类临界位相匹配LiB3O5 (LBO)晶体进行腔内二次谐波倍频,获得最大输出功率为45 mW的512 nm蓝-绿激光稳定输出,蓝-绿色激光30 min功率稳定度优于4.3％.     

LD泵浦的Yb∶ YAG激光器最新进展

简要介绍了Yb∶ YAG晶体的激光特性,重点介绍了LD泵浦的Yb∶ YAG激光器在几个国际著名的研究机构的最新进展,并展望了高功率Yb∶ YAG激光器发展趋势.     

全固化薄盘Yb:YAG激光器研究

本文介绍了Yb：YAG激光晶体的能级结构和吸收、发射光谱；研究了端面泵浦全固化Yb：YAG薄盘激光器的输出持性，获得了功率为2．1W的1030nm激光输出，光光转换效率为15％，斜效率为24．3％。     

侧面泵浦Nd：YAG连续激光器

介绍了一种二极管侧面泵浦的Nd:YAG连续激光器，采用了简单、实用的侧面泵浦结构，获得了37.9W的连续1.064nm的激光输出，斜效率为31.5%，光效率为23．7％。     

16通抽运微通道冷却Yb:YAG薄片激光器

为了研究Yb:YAG薄片激光器的性能,采用16通抽运耦合、微通道冷却的方法,对薄片的优化厚度、热力学特性和激光性能等进行了理论分析,利用直径10mm、厚度为250μm、掺杂原子数分数为0.1的Yb:YAG薄片进行了实验验证,抽运耦合系统实现了对薄片的16通抽运,在抽运功率为81.9W时,获得了平均功率为24.4W的激光...     

钛宝石激光泵浦Yb:YAG微片激光器获得1.053μm高效激光输出

实现了钛宝石泵浦Yb：YAG微片激光器的室温运转,Yb：YAG晶体中Yb3 的掺杂浓度分别为10at－％和20at－％,当20at％Yb：YAG晶体微片（6min×6mm×0．5mm）吸收的泵浦功率为784mW时,获得356mW1．053μm的CW激光输出,斜率效率高达69％,总的光-光效率为45％。     

二极管泵浦准三能级固体激光器的新进展

对比了掺Nd3 、Yb3 、Ho3 、Tm3 等稀土离子的准三能级固体激光的特性,分析了它们在圆棒、板条、薄片、光纤等构型的固体激光器中的工作性能.着重总结了高平均功率掺Yb3 固体激光器的最新进展,最后简要介绍了本研究小组在高功率Yb:YAG/YAG复合板条激光器和光纤激光器两方面的最新研究结果.     

准连续激光二极管抽运的Yb:YAG微晶片激光器

采用峰值功率1 W的国产InGaAs激光二极管作抽运源，在室温下实现了光束质量因子M2<1.4的基横模长脉冲激光振荡。当LD输入电流为2.15 A时，使用掺杂浓度为10 at.%的Yb:YAG，获得了平均功率1.64 mW，单脉冲能量为16.4 μJ的1.049 μm激光输出。同时对准三能级结构激光弛豫振荡过程和准连续(QCW)输出脉冲宽度进行了理论分析，得到了跟实验相符的结果。     

Yb:YAG板条激光器谐振腔设计与光束质量测量

为了提高二极管抽运Yb:YAG/YAG复合板条激光器的输出光束质量,研究了复合板条内的热透镜效应,分析了复合板条在宽度和厚度方向的热透镜焦距,以及热透镜对谐振腔模式的影响,设计了混合谐振腔,并对该谐振腔输出光束质量进行了分析。采用角抽运复合板条方法,实现了千瓦级Yb:YAG/YAG复合板条激光器连续运转。采用CCD照相法测量了输出激光的光束质量,在500W连续输出时,光束质量M2因子在板条宽度方向和厚度方向分别优于20和5。实验结果表明,在复合板条激光器中可以采用混合谐振腔获得较好光束质量的激光输出。     

Heat generation in Nd:YAG and Yb:YAG

The fractional thermal loading, the ratio of heat generated to absorbed energy, at a 6.5 at.% doped Yb:YAG crystal diode pumped at 0.943 μm has been measured to be <0.11 under conditions of no laser extraction. This quantity ranged from 0.37-0.43 in 1.04 at.% doped Nd:YAG pumped at 0.808 μm. Under conditions of laser extraction, the fractional thermal loading in Yb:YAG is expected to remain nearly constant, whereas that in Nd:YAG at 1.064 μm can be expected to drop to ~0.32     

20.6W激光二极管直接上能级抽运Nd:YVO4薄片激光器

使用自行搭建的24通抽运系统,实现了880nm激光器二极管直接上能级抽运的Nd:YVO4薄片激光器。采用厚度为0.3mm、掺杂原子数分数为0.5%的Nd:YVO4薄片晶体,在39.3W的抽运功率下获得了20.6 W的1064nm连续激光输出,光-光转换效率超过50%。     

新型非平面多程激光放大器的理论研究

提出了一种基于双镜环行光路的新型非平面多程激光放大器,它具有结构简单、体积小、空间对称性好、调节容易、光通放大次数多的优点。信号光束在放大器腔内沿着立体环行的非平面空间对称路径多次通过激光介质被放大,可在小型激光介质中获得高功率的放大激光输出。对放大器腔内光路进行了理论建模和参量分析,给出了部分光路模式的模拟图,分析了光路损耗与功率放大;初步设计了基于Yb:YAG薄片和激光二极管(LD)端面抽运的全固态非平面多程薄片激光放大器,适用于高功率激光放大。     

Application of Various Lasers to Laser Trimming Resistance System

Though the laser trimming resistance has been an old laser machining industry for over 30 years, the development of technology brings new alternative lasers which can be used for the traditional machining. The paper describes application of various lasers to laser trimming resistance system including early traditional krypton arc lamp pumped Nd：YAG to laser, modern popular diode pumped solid state laser and the present advanced harmonic diode pumped solid state laser. Using the new alternative lasers in the laser trimming resistance system can dramatically improve the yields and equipment performance.