外腔谐振倍频单频红光激光器

利用全固化Nd:YVO4单频激光器连续输出的1.342μm激光,抽运由Ⅰ类临界相位匹配的LBO晶体构建的谐振倍频腔.当红外抽运光功率为1.14 W时,获得580 mW单频红光输出,最大倍频转换效率为50.9%.红光功率稳定性优于±0.5%(1 h),红外光频率漂移小于士2 MHz(1 min).     

LD抽运Ⅱ类非临界位相匹配内腔倍频单频Nd∶YAP/KTP激光器的设计

考虑了二类非临界位相匹配晶体KTP对基频光的双折射效应及其倍频特点 ,将λ/ 4波片 ,λ/ 2波片和法拉第旋转器以适当方式组合起来 ,实现了激光器的单向运转。根据大功率光纤耦合激光二极管阵列端面抽运时激光晶体热效应的特点 ,设计了适当的谐振腔形。当抽运功率为 10W时 ,得到了波长为 5 40nm的 1 0W单频绿光输出。自由运转情况下功率波动小于± 1 5 % ,频率稳定性优于± 5MHz,锁定后 ,频率稳定性优于± 5 5 0kHz     

瓦级连续双波长输出Nd∶YAP/KTP稳频激光器

利用半导体激光器端面抽运Nd3 +∶YAlO3 (Nd∶YAP)晶体 ,采用五镜环形谐振腔及KTiOPO4(KTP)晶体进行内腔倍频 ,同时获得了 0 5 4 μm和 1 0 8μm双波长连续激光输出。计算并比较了谐振腔的两个凹面镜在取不同曲率时形成的基频光腰斑半径 ,及凹面镜在不同的入射角度下引起的像散 ,最终确定两凹面镜的曲率半径均为 10 0mm ,其入射角度小于 3°,以提高倍频效率。改进冷却和控温系统 ,并选取掺杂浓度较低 ( 0 6at . % )的Nd∶YAP激光晶体 ,以降低激光介质的热透镜效应。在光抽运功率为 10W ,稳频伺服系统运转下 ,绿光和红外光的输出功率分别为 1 0 2W和 70 0mW ,频率稳定性优于± 4 84kHz和± 2 4 0kHz ,功率波动小于± 0 6 5 %和± 0 5 %。     

二极管侧面抽运的高平均功率倍频Nd∶YAG激光器

对高平均功率输出的二极管侧面抽运声光调Q腔内倍频Nd∶YAG固体激光器进行了研究 ,当采用 35个 15W的连续激光二极管阵列抽运时 ,在重复频率为 10kHz下 ,实现了最大平均功率为 5 6W的 5 32nm倍频激光输出。光 光转换效率为 11% ,电 光转换效率为 3 7%。     

高功率、高效率调Q绿光抽运的钛宝石宽调谐纳秒脉冲激光

自行研制出钛宝石晶体抽运的波长为532 nm的全固态高功率激光器,实现了高功率、高转换效率的可调谐钛宝石激光输出。使用3列重复频率为1 kHz的激光二极管阵列对称式抽运Nd:YAG晶体,通过调Q及腔内倍频,获得功率为37.8 W、波长为532 nm的抽运光,每个激光二极管的抽运脉冲包络内包含5个调Q脉冲,单脉冲宽度为90 ns,重复频率为5 kHz。采用该绿光抽运钛宝石晶体,获得733.5～871.1 nm波长范围内的连续调谐激光,在771 nm处获得的输出功率最大,为8.26 W,光-光转换效率高达42%,脉冲宽度为14 ns,30 min内输出功率稳定性优于±4.4%。     

LD抽运Nd:YVO4/LBO 543 nm全固态激光器

报道了一种能获得543 nm激光连续输出的LD抽运全固态激光器,通过对谐振腔膜系的设计以及倍频品体的合理选掸和放置,采用长度为10 mm的Ⅰ类临界相位匹配LBO晶体进行腔内倍频,用功率为2 W的LD抽运掺杂原子数分数为0.8%的Nd:YVO4晶体,采用简单直腔结构,获得了543 nm激光输出.在1.9 W的抽运功率下,最大输出功率为105 mW.光一光转换效率高达5.53%,输出功率在3 h内长期稳定性优于3%.     

激光二极管侧面抽运调Q倍频Nd∶YAG激光器

对高平均功率输出的激光二极管侧面抽运电光调Q倍频Nd∶YAG激光器进行了研究,当采用90个60W的脉冲激光二极管阵列抽运时,在重复频率为10Hz下,实现了最大平均 功率为1180mW的1064nm红外激光输出,光2光转换效率为11%。腔外倍频获得600mW 的 532nm绿光输出,倍频效率达到50%以上。     

连续波Nd:YVO4/LBO稳频倍频红光全固态激光器

利用激光二极管(LD)端面抽运YVO4-Nd∶YVO4复合晶体,采用四镜环形谐振腔及Ⅰ类临界相位匹配(CPM)LBO晶体进行腔内倍频,在腔中插入TGG晶体和λ/2波片组成的光学单向器,设计了满足热不灵敏条件和最佳倍频条件的谐振腔型,实现了全固态连续稳频倍频红光激光器。在19 W抽运功率下,同时获得了610 mW的671 nm单频红光输出和400 mW的单频1342 nm红外光输出。红光30 min内输出功率波动小于±0.6%。自由运转时,基频光(1342 nm)1 min频率漂移为±5 MHz,锁定后基频光1 min频率稳定性优于±1 MHz。     

63 W灯抽运声光调Q腔内KTP倍频Nd:YAG激光器

报道了输出532 nm平均功率为63 W的灯抽运声光(AO)调Q腔内KTP倍频Nd∶YAG固体激光器.分析双灯抽运金属镀金腔结构、抽运均匀性以及KTP倍频晶体的冷却均匀性及可靠性,并设计一种可靠性高的倍频晶体冷却装置.激光谐振腔采用L型腔结构,通过对声光调制器频率和倍频晶体温度对输出倍频激光功率影响的实验研究,得到激光器工作的最佳几何腔长为549 mm.在抽运功率为4.9 kW,声光调制频率为4 kHz时,532 nm倍频激光最大输出44 W,脉宽为80 ns;声光调制频率为10 kHz时,532 nm倍频激光最大输出为63 W,脉宽为140 ns,倍频效率为64%,总电-光效率为1.2%,光束质量为M2＝11.1.     

LD抽运Nd∶GdVO_4/LBO内腔倍频456nm深蓝光激光器

用国产半导体激光二极管抽运Nd∶GdVO4晶体,在室温下获得912nm激光连续输出,用I类临界位相匹配LBO内腔倍频获得456nm深蓝光激光输出,当注入抽运功率为1.8W时,深蓝光最大输出为53mW,光-光转化效率为2.9%,功率稳定度24h内优于±2.3%。     

高效高功率侧面抽运腔内倍频连续绿光激光器

激光二极管(LD)侧面抽运的内腔倍频激光器技术是实现高功率、高稳定且低成本连续绿光激光器的有效方法。为满足激光彩色显示、激光加工、数据存储、医疗卫生和科研等领域对连续绿光激光器的需求,研制了一台高效、高功率侧面抽运腔内倍频Nd∶YAG/KTP连续绿光激光器。采用优化的平-凹-平三镜折叠腔结构,Ⅱ类相位匹配KTP晶体内腔倍频,当808 nm激光二极管抽运功率约为180 W时,得到最高18.7 W的连续绿光激光输出,对应的光-光转换效率为10.4%。在输出功率15.4 W时测量激光功率稳定性,其功率不稳定度小于0.5%。输出光束平滑,远场为类高斯分布,用刀口法测量了激光器不同输出功率时的光束质量,光束传输因子M2小于7。     

高单脉冲能量重复频率TEA CO2激光器

为了满足激光推进、光电对抗等应用领域的需要,研制了一台高单脉冲能量高重复频率新型TEA CO2激光器。采用紫外(UV)预电离双路Ernst石墨电极串并联放电结构、超薄水冷不变形镜折叠腔、双回路直冷式封闭循环流动系统和高压大电流快脉冲开关电源等技术,解决了高功率高压电容充电、高气压大体积均匀辉光放电、高气压高速均匀流场、激光谐振腔和高脉冲能量、高重复频率脉冲激光输出等技术难题。成功研制了一台最大脉冲激光能量92 J,重复频率35 Hz,激光输出发散角1.4 mrad,脉冲能量稳定性0.8％,平均功率大于3000 W的脉冲激光器。     

激光二极管抽运的Nd:NYW/LBO绿光激光器

报道了用激光二极管(LD)抽运的掺钕钨酸钇钠[Nd3 :NaY(WO4)2](简称Nd:NYW)绿光激光器。腔内采用Ⅰ类临界相位匹配LBO(LiB3O5)作为倍频晶体,阈值抽运功率为410mW,在抽运功率为1.5W时获得了87mW的530nm连续激光输出,基频光-光转换效率大于25%,斜率效率为7.98%。     

大功率医用全固态561nm黄光激光器

采用半导体抽运腔内倍频的方法,获得了可满足医疗应用的瓦级全固态561nm黄光激光输出。在比较和分析了Nd…YAG激光晶体各主要谱线的激光参数之后,通过谐振腔膜系的设计抑制了增益较大的1064,1319和946nm谱线的运转。通过对倍频晶体的合理选择以及晶体放置角度与匹配温度的合理控制,在13.5W的808nm抽运功率下,实验获得了1.41W的561nm单一谱线的黄光激光输出,光-光转换效率为10.5%。     

可调谐全固化折叠腔单频倍频Nd:YVO4激光器

采用三镜折叠腔,使用KTP晶体进行内腔倍频,在激光谐振腔内插入标准具,利用标准具的选模调谐特性和激光晶体自身的标准具作用,设计并研制了LD抽运连续内腔倍频可调谐Nd:YVO4全固化激光器,实现了稳定的单频绿光输出,抽运功率1.5W时最大单频绿光输出40mW,频率可调谐范围约200GHz.     

162W激光二极管抽运Nd∶YAG腔内倍频激光器

根据激光介质的热透镜焦距及其随抽运功率的变化,设计了大模体积高准直稳定性谐振腔以获得较大的模体积,同时使谐振腔对热焦距的变化和机械对准的扰动不灵敏。这种设计可以提高激光器的效率和稳定性,并且使输出激光具有较好的光束质量。采用双声光Q开关提高关断功率,在输出功率1250 W的连续激光二极管阵列抽运下,获得了210 W的调Q激光输出。采用工作温度80℃的Ⅱ类匹配KTP晶体,以避免KTP晶体的灰色轨迹效应,对KTP晶体采用半导体温控系统控温,在重复频率10 kHz时获得了162 W的调Q绿光输出,光-光转换效率达到13%,脉宽约为80 ns,光束质量M2因子约为20。     

激光二极管列阵抽运Nd:YAG/LBO大功率蓝光激光器

报道了激光二极管列阵(LDA)端面抽运全固体腔内倍频大功率蓝光激光技术的研究。采用复合Nd：YAG晶体作为增益介质，并利用半导体致冷器(TEC)对激光晶体的温度进行精密控制。倍频晶体采用Ⅰ类临界相位匹配方式切割的LBO晶体。谐振腔为Ⅴ型结构。根据大功率抽运条件下激光晶体热透镜效应严重，且热透镜的焦距会随着抽运功率的增大逐渐变短的特点，计算出最大抽运功率条件下激光晶体的热透镜焦距，依据此数据来优化谐振腔结构，使激光器实现最佳模式匹配和倍频效率，得到高效蓝光激光输出。在可吸收抽运功率为18．5W时，473nm蓝光激光输出功率为1．38w，抽运光-倍频光的光-转换效率为7．5％。     

激光二极管抽运全固态355 nm连续波紫外激光器

通过优化设计激光谐振腔,实现了激光二极管(LD)抽运腔内三次谐波转换355 nm紫外激光器的高效率输出.实验中采用复合腔结构,利用BIBOⅠ类临界相位匹配进行腔内和频,当注入到Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶体的抽运功率分别为20 W和8 W时,获得最大功率为114 mW的TEM00连续波355 nm的紫外激光输出,光-光转换效率为0.4%,4 h功率稳定度优于±3.2%.     

梯度补偿法控温晶体的高功率绿光激光器

研究了平均功率超过30W的稳定高效全固态绿光激光器,分析得出影响全固态腔内倍频激光器倍频效率和输出稳定性的主要因素是倍频晶体局部温升造成的相位失配和热透镜效应,采用温度梯度补偿控温法对大尺寸倍频晶体进行温度控制,降低激光器工作中倍频晶体内外温度梯度从而有效地克服因晶体局部温升造成的倍频相位匹配角失配和热透镜效应。采用三条60W的半导体激光二极管阵列板条侧面抽运Nd:YAG激光增益介质棒,采用声光调Q,平凹直腔和腔内倍频结构配合温度梯度补偿控温法对大尺寸倍频晶体进行温度控制,得到了稳定高效的532nm绿光输出。在抽运电流25A,抽运功率174.6W时,得到了脉冲宽度110ns,重复频率10kHz,输出平均功率31.6W稳定高效的绿光输出,光-光转换效率为18.1%,功率稳定性为±0.66%,绿光输出光束质量因子M2=4.3。     

环行稳频Nd：YAP激光器

采用四镜环行谐振腔，通过正确选择Ｎｄ：ＹＡＰ棒的方位，提高了内腔激光偏振度，降低了热效应的影响，在输入１．２ｋＷ电功率的情况下，输出单频激光功率为１．２Ｗ．波动小于２％．频率的长期稳定性小于±０．４ＭＨｚ。