上海光机所生长出大尺寸优质Nd:YAG晶体

1986年1月14日,来自全国各地的20多位专家对中国科学院上海光机所生长的大尺寸优质Nd:YAG晶体进行了技术鉴定。 目前国际上一般采用感应加热铱坩埚引上法生长Nd:YAG晶体。上海光机所在多年生长Nd:YAG晶体的基础上,承担了1983～1986年的攻关任务,采用感应加热,电阻加热引上法及温梯法三种工艺生长晶体,研究了晶体的生长习性,注重晶体棒的精细选取,并进行了RAP(反应气氛法)处理原料和激光棒的实验,提高了激光棒的光学均匀性与激光效率。     

(Nd,Tb, Ce):YAG晶体的激光特性

(Nd,Tb,Ce):YAG晶体是我们最近研制的一种新激光晶体.本文将给出在风冷条件下,(Nd,Ce):YAG和常用的Nd:YAG及(Nd,Ce):YAG在不同重复频率下的激光输出,束散角和光束质量因子的测试结果.对比这些结果,可以看到(Nd,Tb,Ce):YAG晶体的效率不低于(Nd,Ce):YAG,而在热畸变和热稳定性方面,明显优于Nd:YAG和(Nd,Ce):YAG.     

改善YAG:Nd晶体光学质量的研究

一、引言掺钕YAG:Nd晶体是目前国内外广泛使用的固体激光器的工作物质。它是四能级工作,具有阈值低、效率高等优点。多年来晶体生长工作者采用不同方法来提高YAG:Nd晶体的光学均匀性,改善YAG:Nd晶体激光性能。作法有两种。第一,改善晶体生长工艺。第二,在YAG:Nd晶体中掺入起敏化作用离子,或掺入尺寸补偿离子。例如:在YAG:Nd晶体中掺入Cr、Mn等离子起敏化作用,借此来改善YAG:Nd晶体的激光性能。在晶体YAG:     

高效率侧面泵浦国产Nd:YAG陶瓷激光器

研究了808nm侧面泵浦国产Nd:YAG陶瓷棒的激光输出特性和热透镜效应,并与相同尺寸、相同掺杂浓度的Nd:YAG晶体进行了对比。当泵浦功率为60W时,陶瓷获得了21.6W的1064nm连续激光输出,光-光转换效率为36%,斜效率达到46.9%,在相同的泵浦条件下,Nd:YAG晶体的输出功率为23.9W,光-光转换效率为39.8%,斜效率为50.3%。实验结果表明,Nd:YAG陶瓷的性能已经接近于Nd:YAG晶体。     

Nd∶YAG 晶体退火的研究

感应法生长的Nd:YAG晶体,在中等能量输入时,有输出激光能量随泵浦次数的增加而下降的现象,激光效率不高。经退火实验和透射光谱的研究发现,晶体中存在与氧密切相关的点缺陷,由此点缺陷形成的色心机构在近红外、可见、紫外区产生较强附加吸收,严重影响激光效率。经1300℃大气退火,这种点缺陷基本消除,色心附加吸收消失,激光效率明显提高。国外也有关于退火消除氧缺位,提高量子效率的文章报导。退火对光学均匀性无明显影响。一、退火前后激光性能的比较感应法生长的Nd:YAG晶体是在高温充     

Nd:YAG激光手术器及其附属装置

由于人体组织对1.06μm的Nd:YAG激光的低吸收和高散射效应,导致对组织深而均匀的凝固和汽化作用。加之它能方便地通过光纤传输,使Nd:YAG激光手术器成为被各科广泛应用的激光医疗器械。本文结合国外的主要产品性能,介绍Nd:YAG激光手术器及其附属装置。Nd:YAG激光手术器图1示出Nd:YAG激光手术器的主要组成部分。器件的核心是Nd:YAG晶体棒,一般选用的尺寸为φ6×100mm,连续激光的转换效率在2％以上。氪灯输入功率可达5000W,寿     

电子束蒸发制备掺钕钇铝石榴石薄膜特性研究

硅基光电集成技术是当代高速信息化的重要发展方向之一。为了研究制备在硅衬底上的新型发光材料,突破Nd:YAG固体激光工作物质主要是晶体、透明陶瓷等固体形态的限制,采用电子束蒸发沉积工艺,在硅(100)衬底上制备了Nd:YAG薄膜,并对Nd:YAG薄膜的表面形貌、晶体结构、光学特性进行了测试。X射线和扫描电子显微镜测试结果显示,Nd:YAG薄膜经1100℃真空高温退火处理1h后有效结晶,采用钛蓝宝石激光器输出808nm激光激发,液氮冷却的InGaAs阵列探测器室温下得到Nd:YAG薄膜的1064nm主荧光峰的荧光光谱。结果表明,采用电子束蒸发沉积和后续高温退火工艺可以在硅衬底上制备Nd:YAG晶体薄膜。     

Nd:Lu3Al5O12晶体光谱与激光性能研究

采用提拉法生长Nd掺杂原子数分数为1%的高质量的Nd:Lu3Al5O12(Nd:LuAG)晶体。对晶体的光谱性能进行了表征。研究发现,Nd:LuAG晶体与相同掺杂浓度的Nd:YAG晶体均具有相似的峰形和峰位,但特征吸收峰和荧光峰均发生了1nm的红移现象。Nd:LuAG晶体具有比Nd:YAG和Nd:GGG晶体更长的荧光寿命和更宽的吸收线宽。在抽运功率为900mW的钛宝石激光器抽运下,Nd:LuAG晶体获得了420mW的连续激光输出,斜率效率为47.5%,激光抽运阈值为22mW。     

西南技术物理所YAG板条激光器取得重大突破

西南技术物理所Nd:YAG板条激光器研制工作取得重大进展,最近利用该所生长的Nd:YAG晶体获得了单片Nd:YAG板条激光器脉冲物出能量超过12J(激光效率2.7%,重复叔率1pps)创国内YAG脉冲输出最高水平。     

双光子共振增强的简并四波混频

我们采用如图1所示的实验装置.Nd:YAG的1.06微米激光辐射经KDP晶体倍频,倍频效率约10%,即在激光束总能量中,1.06微米的激光占     

温梯法生长优质Nd:YAG晶体

随着Nd:YAG晶体的广泛应用,要求晶体具有良好的光学均匀性,合适的钕浓度和一定的尺寸,而片状激光放大器要求提供大直径的片状Nd:YAG晶体。 目前Nd:YAG激光器件所用的晶体捧主要从引上法生长的晶体毛坯中获得,但由于引上法工艺条件的限制,难以获得直径大而均匀性好的晶体。     

LD抽运Nd:YAG/Nd:YVO4腔内和频500.9nm激光器

报道了一种采用复合腔进行腔内和频的500.9nm激光器。激光器由两个子谐振腔组成。在两个子谐振腔中,分别利用两个激光二极管抽运Nd:YAG晶体和Nd:YVO4晶体,并分别选择946nm波长与1064nm波长振荡进行和频。采用双端复合Nd:YAG晶体以减小高功率下激光晶体的热透镜效应,并结合热效应对高功率抽运下谐振腔进行优化设计,实现了腔内两个波长较好的模式匹配。在两个子腔的交叠部分,利用KTP晶体Ⅱ类临界相位匹配进行腔内和频,得到和频激光输出。当Nd:YAG与Nd:YVO4晶体上抽运功率分别为10.6 W和17.8 W时,获得了730mW的500.9nm青绿光激光输出,光-光转换效率为2.6%。实验结果和分析表明,利用复合腔和频是获得500.9nm激光输出的有效方法。     

脉冲LD 端面泵浦Nd:YAG 晶体温场研究

为解决脉冲激光二极管端面泵浦Nd:YAG晶体产生瞬态热效应的问题,对激光晶体内的温场分布进行了解析分析与定量计算。通过对脉冲激光二极管端面泵浦激光晶体工作特点分析,建立了端面绝热、周边恒温的晶体热模型,考虑到Nd:YAG晶体导热系数与其温度的函数关系,引入弦截法求解含时热传导方程,得出了变热传导系数方形Nd:YAG晶体时变温度场的一般解析表达式。定量分析了变热传导系数方形Nd:YAG晶体在不同超高斯阶次和光斑半径下内部温度场时变情况。计算结果表明:使用平均输出功率为60 W 的脉冲激光二极管端面泵浦掺钕离子质量分数1.0%的Nd:YAG 晶体,若入射的3阶超高斯光束泵浦光光斑半径为400 m,则晶体尺寸为4 mm4 mm8 mm的Nd:YAG晶体在达到准热平衡状态时的最高和最低温升分别为364 K和337 K。研究结果为正确计算Nd:YAG晶体温度场分布提供了方法,并对解决激光晶体热效应问题提供了理论依据。     

温度梯度法生长Nd∶YAG晶体的1200 W激光输出

用温度梯度法(TGT)生长了大尺寸的Nd∶YAG激光晶体,测试了室温下的吸收谱并利用吸收谱研究了Nd离子在YAG晶体中的分布。比较了温度梯度法与提拉法生长晶体的区别。根据热容激光的原理,利用生长的Nd∶YAG激光晶体片设计了热容激光器,利用侧面抽运,获得了1200 W的激光输出,工作时间为2 s,光-光转换效率为30%。     

华北光电技术研究所1980年度参加技术交流会报告题录

国际会议一、美国CLEOS,1980激光和电光学会议(z月,典国) 我国固体激光技术研究现状梅遂生倪木桃二、美国SPIE 24届年会(7月,典国) 华北光电所红外技术研制概况林钧挺、吴宗兰三、北京国际激光会议(6月,北京) 连续YAG激光器声光锁模张征祥赵人俊 国内会议一、YAG晶体生长和浦试技术交流会(8月,吉林) 1.Nd:YAG消光比测试的研究谷幼英 2.Nd:YAG晶体长脉冲激光性能测试条件及方法的探讨张培河 3.生长YAG,Nd晶体的温场探讨贾蒲明 4.Nd:YAG晶体连续激光性能测试条件和方法的探讨张培河 5.测试低能量泵浦Nd:YAG激光棒的性能张培河何…     

Nd∶YAG 的热处理对激光效率的影响

本文叙述了热处理对高频感应加热炉生长的Nd:YAG晶体激光效率的影响。实验结果表明:经过900℃至1500℃任一温度恒温48 h的退火热处理后,Nd:YAG激光棒的激光效率有很大提高;而对吸收光谱、均匀性、光散射等性能的比较实验、都不见变化;只能说是其量子效率有所提高。     

1J倍频Nd：YAG激光器

报道了倍频Nd:YAG固体激光器的研究结果,激光器系统由一级板条Nd:YAG激光振荡器、三级板条放大器和KTP倍频晶体等构成,输出倍频激光能量大于1J,脉冲重复频率1Hz,脉冲宽带6ns～9ns,倍频效率约为48%。     

4～5μm全固化可调谐激光实验研究

报道了采用KTP晶体和LiIO3晶体实现4~5μm可调谐激光输出的光参量振荡器(OPO)至差频产生器(DFG)的全固化结构和相应的实验结果。其中光参量振荡器的抽运源为倍频Nd∶YAG激光,差频产生器的抽运源分别是上述光参量振荡器激光和Nd∶YAG基频激光经KTP倍频晶体后剩余的1.064μm激光。实验中Nd∶YAG基频脉冲激光脉宽12 ns,单脉冲能量300 mJ。观察到最大倍频效率达到66.7%,KTP参量量子转换效率达到50%,差频量子转换效率为1.5%,在4.45μm得到了单脉冲100μJ的激光输出。差频光的调谐范围为4.1~4.5μm,发散角为垂直方向12 mrad,水平方向4 mrad。     

高效率Nd:YAG晶体增透膜

Nd:YAG晶体是1.064μm固体激光器的关键零件之一。由于Nd:YAG晶体有较高的折射率,加工好的Nd:YAG晶体,单面反射率高达8.4％以上。这个反射率足以使Q调激光器产生自振,即关不住门,影响激光器的正常工作和输出功率的提高。如果在晶体的两端面镀上1.064μm的增透膜,可有效地提高Q调激光器的关门电压,使激光输出功率明显提高;对于连续工作的Nd:YAG激光器,好的增透膜可实现低阈值工作,提高器件的工作效率;在锁模和选模激光技术中,Nd:YAG晶体增     

非球面透镜弥补棒状激光晶体热效应的研究

研究了激光二极管侧面泵浦Nd:YAG晶体的热效应.通过热传导方程,获得了Nd:YAG晶体内部的温度分布.分析了温度梯度和热应力对激光棒的影响,得到了在激光器运行时激光棒内的折射率分布.在谐振腔内,作为光学元件的激光晶体必然产生像差.计算了Nd:YAG晶体棒沿径向的光学路径差(OPD)用以量化像差.通过实例演示了此种方法...