LD抽运Yb∶YAG全固态激光器输出功率特性分析

由激光晶体的准三能级速率方程出发,在不同条件下对激光二极管抽运的Yb∶YAG激光器的输出功率和阈值功率随着空间变量、晶体长度、透过率、往返损耗等影响下的输出特性进行了理论分析和数值模拟计算,在不同输入功率与阈值功率比值条件下,得到了振荡光斑与 泵浦光斑比值为1. 5、晶体长度为0. 2～0. 4cm、相对透过率为1. 5时均有最大输出功率和最小的阈值功率。     

LD端面泵浦Yb∶YAG/LBO 525nm绿光激光器

报道了一种激光二极管(LD)端面泵浦10at%掺杂Yb∶YAG薄片激光晶体(4mm×1mm)、Ⅰ类临界相位匹配LBO、腔内倍频525nm全固态绿光激光器。采用平凹腔结构,在LD泵浦功率为1.43W时,获得了最高功率为22.3mW的525nm的基模连续激光输出,光-光转换效率为1.5%,光斑椭圆度为0.99。腔内倍频激光器的倍频光输出功率受腔内基频光光子数密度等的影响,最后也对此作了讨论。     

LD抽运Yb：YAG全固态激光器输出功率特性分析

由激光晶体的准三能级速率方程出发，在不同条件下对激光二极管抽运的Yb：YAG激光器的输出功率和阈值功率随着空间变量、晶体长度、透过率、往返损耗等影响下的输出特性进行了理论分析和数值模拟计算，在不同输入功率与阈值功率比值条件下，得到了振荡光斑与泵浦光斑比值为1．5、晶体长度为0．2～0．4cm、相对透过率为1．5时均有最大输出功率和最小的阈值功率。     

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%。     

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。     

Yb∶YAG陶瓷强化Cr,Yb∶YAG自调Q微片激光器性能研究

报道了通过键合Yb∶YAG激光陶瓷来强化Cr,Yb∶YAG自调Q微片激光器激光性能的研究结果。实现了Yb∶YAG/Cr,Yb∶YAG自调Q微片激光器的激光输出。当吸收抽运功率为7.1W时获得了0.53W的自调Q激光输出,对应的光-光转换效率为7.5%。在实验中获得了脉冲能量大于25μJ、脉冲宽度小于3ns、峰值功率高达9kW的自调Q激光脉冲输出。同时研究了输出耦合镜透射率对Yb∶YAG/Cr,Yb∶YAG自调Q微片激光器激光性能的影响。     

全固化可调谐Yb∶YAG激光器

实现了半导体激光器抽运的全固化Yb∶YAG激光器的可调谐运转 ,当吸收抽运功率为 90 0mW时 ,在中心波长 10 49 5nm处得到 6 6mW的连续激光输出。采用 1%的输出耦合镜时单侧抽运阈值为 410mW ,双侧抽运阈值为380mW ,斜率效率为 12 7%。对该激光器的可调谐特性进行了详细的研究 ,得到 10 30 5～ 10 5 5 5nm范围内的连续可调谐。同时得到自调Q脉冲序列     

激光二极管列阵泵浦Yb：YAG/LBO 525nm绿光激光器

报道了激光二极管列阵(LDA)端面泵浦的全固态腔内倍频525 nm绿光激光器.Yb:YAG晶体掺杂浓度10-at.%,几何尺寸为φ4 mm × 1 mm,利用半导体致冷器(TEC)对其进行温度控制.倍频晶体选用按Ⅰ类临界相位匹配角度切割的LBO,位相匹配角度为(θ,φ)=(90°,12.2°).采用线性平凹腔结构,在LDA泵浦功率为11.3 W时,获得了最高功率为244 mW的525 nm连续激光输出,光-光转换效率为1.98%     

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.     

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.     

激光二极管泵浦Yb:YAG激光器

通过对Yb:YAG晶体中Yb3 粒子的吸收谱的分析和讨论,认识到Yb:YAG晶体作为LD泵浦固体激光器的激活介质,有着其它晶体所没有的优点:能级结构简单.在此基础之上,设计了一套LD端面泵浦Yb:YAG激光器.在泵浦光强为25 W时,获得了6.09W的1030 nm稳定的连续激光输出,光光转换效率为24.3%,斜效率为31.6%.     

激光二极管泵浦Yb：YAG激光器特性的研究

本文从YbYAG的晶体光谱特性出发,系统地介绍了YbYAG激光器的运转特性。着重阐述了自吸收效应、空间烧孔效应对激光器输出特性的影响，以及YbYAG激光器可调谐特性和自调Q特性.     

LD端面泵浦Yb:YAG/LBO 525nm绿光激光器

报道了一种激光二极管(LD)端面泵浦10at%掺杂Yb:YAG薄片激光晶体(φ4mm×1mm)、Ⅰ类临界相位匹配LBO、腔内倍频525nm全固态绿光激光器.采用平凹腔结构,在LD泵浦功率为1.43W时,获得了最高功率为22.3mW的525nm的基模连续激光输出,光-光转换效率为1.5%,光斑椭圆度为0.99.腔内倍频激光器的倍频光输出功率受腔内基频光光子数密度等的影响,最后也对此作了讨论.     

二极管泵浦Yb：YAG thin disk激光器调谐及腔内倍频的研究

研究了半导体激光二极管泵浦 Yb:YAG 薄片激光器的调谐和腔内倍频.通过在激光谐振腔内插入石英双折射滤光片,对激光中心波长进行调谐,调谐范围为 1020.5 nm到1034.7 nm;采用折叠腔,使用Ⅰ类临界相位匹配的LBO晶体腔内倍频,室温下得到2.5 W连续515 nm绿光输出,1小时内绿光最大输出功率的波动小于1%.     

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％。     

LD侧面抽运全固态Nd:YAG紫外激光器的研究

为了使侧面抽运全固态355nm紫外激光器输出高质量光束的紫外激光,采用腔内光束传输矩阵模拟的方法,进行了谐振腔优化和腔内倍频和频结构设计。通过理论分析和实验验证,取得了输入电功率为280W、声光调制频率为40kHz时,355nm紫外激光的输出功率为10.58W、激光脉冲宽度20ns、光束质量因子M2=1.3的数据。结果表明,侧面抽运腔内倍频与和频可实现近基模高功率紫外激光的输出。这一结果对紫外激光器的工程化有一定指导意义。     

LD端面泵浦Yb:YAG/LBO 537.8nm绿光激光器

报道了一种激光二极管（LD）端面泵浦10 at.- %掺杂Yb:YAG薄片激光晶体(Φ4×1mm)、LBO腔内倍频的全固态绿光激光器。采用平凹腔结构,在LD泵浦功率为1.37W时,通过调节非线性晶体LBO的放置角度,实现了频率选择,并获得了最高功率为3.1mW的537.8nm的基模连续激光输出,光斑椭圆度为0.94。     

全固化可调谐Yb:YAG激光器

实现了半导体激光器抽运的全固化Yb:YAG激光器的可调谐运转,当吸收抽运功率为900mW时,在中心波长1049.5nm处得到66mW的连续激光输出.采用1%的输出耦合镜时单侧抽运阈值为410mW,双侧抽运阈值为380mW,斜率效率为12.7%.对该激光器的可调谐特性进行了详细的研究,得到1030.5～1055.5nm范围内的连续可调谐.同时得到自调Q脉冲序列.     

Yb:YAG激光器特性

从Yb：YAG的晶体结构、特性出发系统地介绍了Yb：YAG激光器的运转特性。着重阐述了自吸收效应对调谐输出特性的影响、空间烧孔效应对宽度可调激光脉冲产生的限制，以及Yb：YAG激光器可调谐特性和自调Q性能。     

LD边抽运Yb:YAG激光器性能的数值计算

以准三能级固体激光理论为基础,用数值方法研究了LD边抽运Yb:YAG板条激光器的激光输出特性、温度效应、光学畸变和摩尔分数优化等性能.计算表明,Yb:YAG可实现100kW的激光输出,板条的尺寸在130mm×60mm×3mm左右,Yb3+的摩尔分数小于1%.从晶体的生长的角度看,生长出满足130mm×60mm×3mm晶体元件加工需求的Yb:YAG晶体是可行的.所以,Yb:YAG是未来激光战术武器中的候选材料.