自拉曼三阶斯托克斯调Q锁模激光特性研究

报道了一种结构简单紧凑的输出波长为1487 nm的三阶斯托克斯调Q锁模(Simultaneously Q-switched and mode-locked (QML))自拉曼固体激光器。采用光纤耦合输出的大功率半导体激光器单端泵浦掺Nd原子浓度为0.3 at.%的Nd∶YVO4复合晶体,在重复频率(pulse repetition rate (PRF))为25 kHz,泵浦功率为24 W时,输出的波长为1487 nm,获得的最大平均输出功率为588 mW,锁模脉宽为21.09 ps,单脉冲能量为8.23 μJ,峰值功率达到390 kW。     

二极管端面泵浦Nd∶GdVO4高重频声光调Q激光器

采用波长808 nm的光纤耦合输出LD为泵浦源,用Nd∶GdVO4作为激光增益介质,采用端面泵浦方式,通过谐振腔优化设计,达到良好腔模匹配,在LD注入功率20 W的情况下,实现1064 nm激光功率11.3 W的连续输出,光-光转换效率达到56.5%。插入声光调Q器件,通过合理设计腔内激光束腰大小及束腰位置,在重复频率30 kHz时,获得最大调Q输出功率9.2 W,峰值功率30.9 kW,同时,在此基础上,采用KTP晶体腔内倍频,在重复频率为30 kHz时,获得532 nm激光输出平均功率6.3 W。     

高重频声光调Q掠入射激光器的掠入射角度优化

为了实现了高重复频率声光调Q运转,通过分析掠入射激光器中的等效抽运光模式,对掠入射激光器的掠入射角度进行了优化,获得重复频率大于2MHz的声光调Q TEM00基模的实验输出.理论分析和实验结果表明,掠入射激光器存在一个优化的掠入射角度可以获得尽量小的抽运光模式横截面积,有利于激光器获得高增益和实现高重频运转.     

高重频风冷声光调Q光纤激光器实验研究

为了实现功率稳定的风冷高重频脉冲光纤激光器,采用主振荡功率放大结构,对声光调Q的全光纤激光器进行了研究.振荡级采用声光调Q方案,以光纤光栅对为激光器腔镜,915nm激光二极管连续抽运,得到了中心波长1064nm、重复频率10kHz到130kHz可调的激光脉冲输出.采用两级大模场双包层光纤放大,实现了平均功率101W、脉冲宽度328.1ns、3dB光谱宽度0.6nm的激光输出.第二放大级光光转换效率69%,激光器总光光转换效率达62.7%.分析了声光调Q产生的宽种子光脉冲经放大后发生波形畸变的原因.结果表明,采用915nm抽运波长提高了激光器输出激光功率稳定性,在风冷的情况下输出功率长期稳定性优于2%.     

高重复频率锁模单脉冲选择器

本文报道了一个分别用电触发和激光触发的冷阴极管和Blumlein线路构成的锁模脉冲选择器,用纵向Z切割的LiNbO_3晶体做普克耳盒,获得了约50％的开关效率,消光比大于1000:1,选取单脉冲几率100％,半波电压3.2千伏,开关延迟时间30～60毫微秒,抖动小于2毫微秒。器件在10次/秒的重复率下经长时间运转,工作稳定可靠。     

LD单端泵浦Nd:GdVO4声光调Q高重频窄脉宽激光器

激光二极管(LD)泵浦的Q调制高频率、窄脉宽、高峰值功率的固体激光器在激光雷达、激光加工等领域日益得到广泛的应用,而更高调制频率的固体激光器在将来会更受青睐.分析了泵浦功率和输出透过率两个因素在10～100 kHz调制频率下对脉宽的影响程度.研制了LD单端泵浦Nd:GdVO4声光调Q激光器,实现了重频100 kHz下窄脉宽激光输出.在重频为80 kHz时,获得脉宽17.7 ns,平均输出功率3.49 W,峰值功率2.46 kW和在重复频率为100 kHz时,获得脉宽19.6 ns,平均输出功率3.52 W,峰值功率1.79 kW的效果.     

6 MHz重频调谐范围的稳定锁模掺镱光纤激光器

针对精密测量的实际应用需求,开发了具有6 MHz重复频率调谐范围的掺镱锁模光纤激光器。该光纤激光器利用啁啾光纤光栅实现色散补偿,可以实现不同色散域的锁模。实验中,系统研究了不同腔内净色散对锁模激光器输出特性和稳定性的影响,发现当具有一定负腔内净色散时,在不同的重复频率下都可以输出相同的光谱,同时输出光谱具有较好的高斯型。根据以上研究,特殊设计了稳定的简化腔结构和空间延迟线,同时优化了腔参数,保证了大范围的重复频率调谐和稳定的锁模运转。当中心重复频率为26 MHz 时,调谐比率达到23%。激光器稳定输出平均功率为3.23 mW的飞秒激光脉冲,去啁啾后脉冲宽度为347 fs。基于此,将光纤锁模激光器重复频率锁定于铷原子钟,在1 s的平均时间内获得了2×10?10的艾伦方差。     

高重复频率Nd:YAG锁模激光器及其热稳腔分析

本文报导高重复频率Nd:YAG锁模激光器。研究了腔内光泵感生的热透镜效应,分析了热稳腔的条件。设计了两种热稳腔结构,并给出实验结果。激光器最高工作频率为30脉冲/秒,输出模式是TEM_(00)模,序列能量～10毫焦耳,方向性～0.5毫弧度,最窄脉宽21微微秒。     

小型化高重频窄脉冲声光Q开关DPL

介绍了小型化高重频声光Q开关DPL研制过程中的一些实验进展和相关产品样机。实验中,通过参数的优化选择,在激光二极管的泵浦峰值功率5 W,重复频率2 500 Hz下得到脉冲能量为81.5 μJ,脉冲宽度约为7.4 ns的激光输出,此时激光器的峰值功率为11 kW,光光转换效率14%,光束质量因子M2约为2.1。     

高重频窄脉宽光纤激光器驱动源研制

介绍了一种高重频窄脉宽光纤激光器驱动源方案,分析了驱动源设计的技术难点和关键,从硬件系统和软件系统两方面对设计思想进行详细论述。该驱动源具有模块化,可扩展性强的特点。通过测控软件和底层固件,可以实时监控驱动源的运行参数和状态信息,当出现故障时可以及时上报故障信息,提高了故障保护的效率。通过实验验证表明该驱动源运行安全稳定,操作方便,达到了光纤激光器的设计要求。     

封闭式高重复脉冲铜蒸气激光

一、引言 铜蒸气激光具有高增益、高功率和高效率等特点,受到普遍的注意。最初的铜蒸气激光是用纯铜在氧化铝管中加热到1500℃而产生铜蒸气作为工作物质的。人们为了降低工作温度,找到了卤化铜作为工作物质,使激光的运转温度在400℃至600℃,而激光的功率仍保持不变。卤化铜激光最初是采用双脉冲工作方式,第一个放电脉冲产生卤化铜的分解,第二个放电脉冲则使铜原子在电子碰撞下激发到激光上能级。1974年,双     

Excimer laser with high repetition rate for DUV lithography

The 248nm wavelength of the KrF excimer laser is the accepted tool for the production of structures in the range of 0.25μm. When going to below 0.20μm, the even shorter excimer wavelength of 193nm will be used. The demands on the laser source have changed over the last years for both the reflective and the refractive Step&Scan tools. The cost-effective operation of such lithography tool requires excimer lasers with high power and repetition rates of ≥ 1kHz. Precise dose control of the exposure requires high repetition rate and stability of the laser output energy.     

Pulse nitrogen laser at high repetition rate

An output of 1.5 W of average power at 3371 Å is obtained from a pulsed nitrogen laser operating at a repetition rate of 1200 Hz. Pulse powers up to 300 kW are observed, with 10-ns pulse duration. The high repetition rate is made possible through the use of a closed-cycle transverse gas flow system to supply fresh ion-free gas to the laser for each pulse.     

高重频高峰值功率窄线宽激光放大器

高重复频率、高峰值功率、窄线宽的激光在激光雷达领域具有重要的应用价值。在对高重频窄线宽激光进行放大时,为了同时实现高放大倍率与高光束质量激光输出,在高重频、窄线宽被动调Q激光器作为种子源的前提下,设计了利用888 nm半导体激光端面泵浦Nd:YVO4块状晶体实现高增益的一级放大,808 nm半导体激光侧面泵浦Nd:YVO4板条晶体实现低热透镜效应的二级放大的方案。在重复频率10 kHz时,获得了峰值功率5 MW,线宽154 pm,脉冲宽度0.6 ns,平均功率31.5 W,光束质量M2为1.98的激光输出。从而验证了将高放大倍率与高光束质量分别控制的放大器设计思路。     

半导体泵浦被动调Q高重频Nd:YAG激光器

从被动调Q固体激光器的速率方程出发,分析给出了Cr4+:YAG被动Q开关Nd:YAG激光脉冲的峰值功率、脉冲能量、脉宽及重频等相关参量表达式.以此为基础,进行了光纤耦合输出的连续半导体激光纵向泵浦被动Q开关Nd:YAG激光器实验研究,采用不同参数Cr4+:YAG晶体作为被动Q开关,获得了不同参数的高重频脉冲激光输出.     

LD单端泵浦Nd:GdVO4声光调Ｑ高重频窄脉宽激光器

激光二极管（LD）泵浦的Q调制高频率、窄脉宽、高峰值功率的固体激光器在激光雷达、激光加工等领域日益得到广泛的应用，而更高调制频率的固体激光器在将来会更受青睐。分析了泵浦功率和输出透过率两个因素在10~100 kHz调制频率下对脉宽的影响程度。研制了LD单端泵浦Nd:GdVO4声光调Q 激光器，实现了重频100 kHz下窄脉宽激光输出。在重频为80 kHz时，获得脉宽17.7 ns，平均输出功率3.49 W，峰值功率2.46 kW和在重复频率为100 kHz时，获得脉宽19.6 ns，平均输出功率3.52 W，峰值功率1.79 kW的效果。     

高重复频率磷玻璃锁模激光器

高重复频率磷玻璃微微秒激光器已获得运转,重复率达10赫,脉宽24微微秒,谱宽0.84埃,序列能量～6毫焦耳。     

High peak power and high repetition rate characteristics in acurrent-pulsed Q-switched CO2 laser with a mechanical shutter

An electro-mechanical Q-switched (EMQ) CO₂ laser is Q-switched by a mechanical beam chopper in combination with a pulsed discharge current. Such a system can produce pulses with high peak powers (>10 kW) and high repetition rates (>1 kpps). In order to analyze the output characteristics, the peak power and the duration of the output pulses have been measured experimentally in detail over a wide range of Q-switching times up to 250 ns. For a low-pressure (<4 kPa) CO₂ gas system, the standard rate equations adequately explain the experimental results by introducing a new switching function for the form of the cavity loss for the mechanical chopper. In an EMQ-laser with a high initial inversion density (4.5·10¹⁵ /cm³ at 150 mA peak current), multiple peak pulses or pulse distortion have been observed. This is due to the plasma screening effect induced by the burning of the metal shutter blades placed inside the cavity. It is found that tungsten metal shutter blades can be used up to a power density of 259 MW/cm² for a focused beam without this effect occurring, The solutions of the rate equations show that optimum coupling can prevent the plasma screening effect even for a Q-switching time longer than the pulse buildup time. The EMQ-laser configured for optimum coupling has produced a peak output power of 30 kW for the 9P20 transition branch in the CO₂ spectrum without any pulse distortion. This value has been obtained even though the discharge length was only 1.3 meters     

窄脉宽高重频激光放大器实验研究

报道了采用一种紧凑型、低成本和角度复用的板条 多通放大器,并对窄脉宽高重复频率种子激光进行多通放大的实验研究。通过使用角度复用 多通结构,可以有效 使用增益介质,光在介质内不走重复路径,相对于走重复路径的偏振复用结构,可减少进入 主振荡器的反 馈,抑制寄生振荡。实验过程中,分别采用直通和内全反射两种入射方式对种子光进行放大 。注入脉宽 为2.5ns、重复频率20kHz、平均功率为0.5W的Nd:YAG/Cr⁴⁺:YAG被动调Q种子 光,采用内全反射方式进 行三通放大时,得到了3.2W的最大平均功率输出,表明内全反射方 式比直通型方式能更有效地实现光放大、减小热畸变、改善光束质量和提高输出功率。     

一种声光调Q窄脉宽小体积激光器

为了构建一种声光调Q的窄脉宽小型Nd:YVO₄激光器,从主动调Q速率方程出发,分析了抽运速率、重复频率、输出镜透过率对脉宽的影响。该激光器采用简单的平平腔设计,LD端面抽运高增益的Nd:YVO₄激光晶体,在谐振腔内插入一个微型的声光调Q开关,作用长度约为7mm,谐振腔腔长13mm,输出镜的透过率为70%。结果表明,在抽运功率为4.21W、重复频率20kHz时,获得了单脉冲能量20μJ、脉冲宽度1.65ns、峰值功率为12kW的1064nm激光输出。此结果说明,用微型声光调Q开关来构建短腔获得窄脉宽输出是一种切实可行的方案,且该器件还可以作为大功率激光器的种子源。