一种微功耗脉冲气体激光器

以往的研究者都致力于抑制放电驰张振荡以降低噪声。文章描述了一种新颖器件,激光管极间电容与放电通道类似负阻特性的动态阻抗组成了一个振荡回路,在发生放电驰张振荡的同时产生激光振荡,输出激光脉冲,放电振荡由准直流高压电源的高压脉动所同步。脉冲氦-氖激光器输出峰值功率大于1mW、频率为10~2～10~5Hz的激光脉冲,电源总功耗最低可小于     

双调Q复合腔Nd∶YAG-Cr4+∶YAG激光器的研究

报道一种有实用价值的、构思新颖的双调Q ,双波长输出的Nd∶YAG Cr4+∶YAG激光器。在由两个平凹腔耦合而成的复合腔中 ,Cr4+∶YAG晶体既作为可饱和吸收体对Nd∶YAG发射的 1 0 6 μm激光被动调Q ,又作为增益介质在 1 0 6 μm激光脉冲作用下发射中心波长 1 4 4 μm的激光脉冲。该激光器实现了 1 0 6 μm激光被动调Q和 1 4 4 μm激光增益调Q的双波长激光振荡 ,输出的 1 0 6 μm和 1 4 4 μm激光脉冲的能量和脉冲宽度分别为 18mJ,5 2ns和0 2 5mJ,19ns ;后者的脉冲宽度约为前者的三分之一。理论上 ,根据Cr4+∶YAG的能级结构和复合腔特点 ,分析了双调Q的工作机理 ;从速率方程出发导出双调Q复合腔激光器输出的 1 4 4 μm激光脉冲宽度和腔内 1 0 6 μm激光功率的关系。 1 4 4 μm激光脉冲时间宽度的理论计算值 ( 2 1 7ns)与实验结果 ( 19ns)基本相符。     

一种主被动激光雷达系统设计及应用

为综合利用激光雷达的光学接收天线,设计了一种可工作于主动状态和被动状态的光学遥感测量系统。处于主动状态时,主振荡激光器辐射1 064 nm 的激光脉冲,经倍频输出523 nm 激光,泵浦罗丹明染料,实现调谐脉冲输出,脉冲最高频率10 Hz,脉冲宽度为3. 0 ns,染料激光器输出脉冲能量可达105 mJ,主振荡输出激光脉冲可达1. 08 J。处于被动状态时,利用大气透过的太阳光谱,选取2 个波长的光谱线,采用比例光谱技术,根据激光雷达光学天线接收的太阳光谱强度,反演大气中反应性气体的柱浓度,再计算体积浓度。系统用于测量SO2 和O3 ,应用结果表明此系统的测量数据与国家相关测量平台数据非常吻合。     

紫翠宝石激光加工机

日本东芝公司最近研制成紫翠宝石（Cr3+:BeAl2O4)固体激光工加机。该激光器具有人字形的脉冲振荡波形，髙重复率连续脉冲输出，每一脉冲输出能量为10焦耳。平均输出功率为150瓦。     

1339nm单一谱线Nd:YAP脉冲激光器

介绍了一台a轴偏振的1 339 nm Nd:YAP脉冲激光器.通过分析Nd:YAP晶体的能级跃迁和光谱特性,采用偏振片抑制平行于晶体C轴偏振的激光振荡,并通过设计输出耦合镜的透过率抑制晶体a轴偏振的1 064 nm强线的振荡,成功实现a偏振的1 339 nm单一谱线脉冲激光输出.当输入电能量达到75 J时,激光输出能量为0.31 J,电-光转换效率为0.4%,斜率效率为0.52%,激光输出能量不稳定度≤±5%,激光阈值能量为14.5 J,输出脉冲激光的中心波长在1 339.2 nm.     

1.444μm Nd:YAG脉冲激光器的理论研究

为了研究Nd:YAG激光器1.444μm激光的脉冲输出,依据速率方程理论,建立了1.444μm Nd:YAG脉冲激光器的理论模型,分析了Nd:YAG晶体中其它受激发射截面较高的谱线不产生激光振荡的条件,并在脉冲抽运情况下模拟了1.444μm和1.064μm双波长激光输出。模拟结果表明,1.064μm激光一定范围内的微弱振荡对1.444μm激光输出没有显著影响。建立一维数值模型计算了放大自发辐射(ASE)对激光输出的影响,在晶体表面反射率为0的理想状况下,ASE对激光输出的影响小于2%,可以忽略。     

传导冷却结构紧凑型高峰值功率纳秒级激光器

报道了一种基于被动调Q Nd∶YAG微片结构的主振荡功率放大和Nd∶YVO4板条多程放大的激光器。主振荡级采用Nd∶YAG/Cr4+∶YAG被动调Q微片激光器,在重复频率为1 k Hz时,输出单脉冲能量为82μJ、脉冲宽度为1 ns的近衍射极限的激光输出。为了实现信号光在Nd∶YVO4中获得5次放大,设计采用了多程往返光路。得到最大单脉冲能量为2.3 m J,脉宽为1 ns的激光输出,峰值功率大于2 MW,光束质量M2因子为M2x=2.48和M2y=1.24。该激光器结构简单、紧凑,采用传导冷却进行散热,适用于空间激光,在15℃~32℃的范围内,输出能量波动小于4%。     

1.444μm Nd:YAG脉冲激光器的理论研究

为了研究Nd:YAG激光器1.444μm激光的脉冲输出,依据速率方程理论,建立了1.444μm Nd:YAG脉冲激光器的理论模型,分析了Nd:YAG晶体中其它受激发射截面较高的谱线不产生激光振荡的条件,并在脉冲抽运情况下模拟了1.444μm和1.064μm双波长激光输出.模拟结果表明,1.064μm激光一定范围内的微弱振荡对1.444μm激光输出没有显著影响.建立一维数值模型计算了放大自发辐射(ASE)对激光输出的影响,在晶体表面反射率为0的理想状况下, ASE对激光输出的影响小于2%,可以忽略.     

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。     

高峰值功率窄脉宽宽温Nd…GdVO_4激光器

报道了一种可宽温稳定工作的高峰值功率亚纳秒被动调Q的Nd…GdVO_4激光器。激光振荡级采用平凹腔结构,以尾纤耦合半导体激光器端面抽运Nd…GdVO_4晶体,以Cr~(4+)…YAG作为可饱和吸收体进行被动调Q。在抽运吸收能量为5.9mJ时,振荡级输出峰值功率为1.5 MW,脉冲宽度为600ps的脉冲激光,单脉冲能量为0.9mJ,光-光转换效率为15.4%,光束发散角为1.2 mrad。采用端面抽运的双程放大结构对振荡级输出激光进行放大,最终得到峰值功率为3.5 MW,单脉冲能量为2.1mJ激光输出。测量了不同温度下的激光能量的变化,结果表明,在20~36℃的温度范围内,激光输出能量的抖动量(均方根)为5%。激光器结构紧凑、功耗低,可作为未来空间激光应用的光源。     

用于空间探测的结构紧凑高功率纳秒激光脉冲光源

报道了基于Nd∶YAG晶体的传导冷却端面泵浦板条放大器结构实现高重复频率、高功率纳秒激光放大输出,系统采用主振荡功率放大结构,整个系统主要包括调Q纳秒激光种子源,小尺寸板条预放大器以及主放大模块。纳秒激光种子源在重复频率为400 Hz的工作条件下,输出激光功率为1.6 W,单脉冲能量为4 mJ,最终获得207 W功率放大激光输出,单脉冲能量超过0.5 J,输出激光脉冲宽度为6.55 ns,激光脉冲峰值功率超过75 MW。     

25kHz、约2ns声光调Q Nd:YVO4激光器研究

为了获得高重频窄脉冲高光束质量激光输出,采用LD抽运Nd:YVO₄晶体声光调Q方案,进行了相关理论分析和实验验证,振荡级获得了重频25kHz、单脉冲能量22.4μJ、脉冲宽度2.19ns、光束质量因子M2 < 1.2的种子激光,光光转换效率为24.3%;放大级获得了重频25kHz、单脉冲能量585μJ、脉冲宽度2.26ns、光束质量因子M2 < 1.7的激光输出,提取效率为15.6%。结果表明,采用LD抽运Nd:YVO₄晶体声光调Q方案能够获得高重频、窄脉冲、高光束质量激光输出,其实验现象与理论计算结果较为符合。     

脉冲LD泵浦千赫兹1.57 μm全固态激光器

采用非稳腔光参量振荡（OPO）研制了千赫兹重复频率人眼安全波段全固态激光器。激光器采用电光调Q方式、脉冲激光二极管（LD）侧面泵浦Nd:YAG激光晶体实现了高光束质量的1.064m基频激光。光参量振荡部分采用Ⅱ类非临界相位匹配KTP晶体,为了获得较好的光束质量,OPO谐振腔采用平凸非稳定谐振腔结构,实现了千赫兹重频、窄脉冲1.57m波段激光输出。在脉冲激光二极管泵浦电流为125 A、电光调Q重复频率为1 kHz时,1.57m激光输出最大平均功率达到了4.67 W,激光脉冲宽度为4.3 ns,功率不稳定度为3%,激光泵浦阈值约为45 A。     

1.57 μm内腔式OPO激光输出特性的研究

利用Cr^4＋：YAG调Q的1．06μm Nd：YAG激光腔抽运内腔式KTP晶体-光学参量振荡器（KTP-OPO）系统,实现了人眼安全1．57μm信号光振荡输出。通过分析Cr^4＋：YAG被动调Q特性,在保证单脉冲输出的情况下,讨论了OPO腔长变化对系统输出激光脉冲能量、发散角和脉宽的影响。结果表明,随着OPO腔长的增加,单脉冲输出能量、光束发散角减少,而脉冲宽度增加。     

高放大倍率单频Nd∶YAG激光系统

采用主振荡放大 (MOPA)单频Nd∶YAG系统 ,对 1μJ ,2 2ns的单频脉冲激光种子 ,经四级六次放大 ,最终获得了大于 10 0mJ,近衍射极限的单频激光输出。     

Nd:YAIO_3300°K下产生0.930微米波长

用输出绿光的氙离子脉冲激光器对C轴Nd:YAlO_3棒进行端抽运,室温下获得0.930微米波长的激光振荡(~4F_(3/2)→~4I_(9/2);R_1→Z_5跃迁)。这种方法同样适用于在Nd:YAG中获得约0.9微米波长的振荡。由林德公司     

YAG:Nd~(3+)激光器同步泵浦的克尔透镜锁模飞秒镁橄揽石激光器

最近几年在超短脉冲振荡领域发生了革命性变化，出现了宽增益谱带的激光工作物质（首先是掺钛离子的蓝宝石（蓝宝石：Ti），并发明了在该介质中以克尔非线性为基础的飞秒脉冲振荡状态[1]。今天，连续波Ar激光器泵浦的蓝宝石：Ti缴光器能够直接从谐振腔输出脉宽为8．3fs的脉冲[2]。许多文献讨论了飞秒蓝宝石：Ti激光器的物理原理和技术成就[3，4]。基于克尔非线性的超短脉冲振荡（克尔透镜锁模）[1]的基础是，由激光工作物质的折射率n（n=no+n2E2）的非线性（克尔）增加项n2E2引起的电磁波的相位变化[5]，结果是脉冲前沿和后沿的频率不同…     

高平均功率锁模皮秒Nd:GdVO_4激光器研究

正紧凑的被动锁模全固态激光器在精密测量加工、非线性光学频率变换等方面具有重要的应用。Nd~(3+)掺杂的晶体材料是超短脉冲锁模激光器的主要增益介质,其中Nd:GdVO_4晶体具有高热导率、宽增益带宽、短上能级寿命等优势,使其在获得高功率、窄脉冲皮秒激光方面具有很大的潜力、采用主振功率放大(MOPA)方案,获得了高功率、窄脉冲皮秒1063 nm激光、对于振荡级,为了减小量子亏损热,利用879 nm半导体激光直接泵浦Nd:GdVO_4晶体;采用半导体可饱和吸收镜作为锁模元件。在热近非稳腔运转条件下获得了输出平均功率为7 W的皮秒1063 nm激光,重复频率约为250 MHz,光光转换效率和斜效率分别为55.2%和56.8%。对于放大级,为了减小晶体中的热量,同时使得振荡级和放大级的波长匹配,仍然采用879 nm半导体激光直接泵浦Nd:GdVO_4晶体。对振荡级输出的皮秒1063 nm激光,平均功率为5.8 W时进行了单程放大。在吸收泵浦光功率为64.3 W时,放大器最大输出平均功率为21.7 W的皮秒1063 nm激光,对应提取效率为33.7%、1063 nm激光输出平均功率为21.7 W时,脉冲宽度为7.1 ps,光束质量因子为1.24,这也说明放大器输出激光处于单模运转状态。     

世界最高输出自由电子激光器振荡获得成功

日本原子能研究所利用自由电子激光装置进行强远红外激光(波长28 pm)振荡的实验获得成功。表示一个光脉冲平均输出的准平均光输出为100 w,为目前世界上最高级的自由电子激光器。该值是过去最高值的约100倍。峰值输出约1 Mw。采用超导加速器作为电子束发生源,实现了高输出。(N0.22)世界最高输出自由电子激光器振荡获得成功~~     

双波长可调谐TEA CO2激光器的脉冲输出特性

为了获得两束波长不同的可调谐CO2激光脉冲,采用了双光栅与输出镜构成双谐振腔的结构没计。实验中,对影响激光器脉冲输出能量和调谐范围的参量作了具体分析。结果表明,两个谐振腔可以独立振荡输出不同波长的两束激光,二者之间不存在竞争影响,并且均可在大范围内调谐输出;通过对两个光栅做小幅度失谐调整,可以实现两束激光脉冲同步输出。