LD 列阵泵浦的Nd∶YAG和Nd∶GdVO4 连续激光器

介绍了一种二极管侧面泵浦激光头的新结构,用Nd∶YAG晶体作为工作物质,将此结 构下激光头的输入输出性能与传统结构下的输入输出性能进行了比较。此外利用这种新结构,对一种新型晶体Nd∶GdVO4 进行了实验,获得了连续1064nm 的激光输出42. 6W ,最大光光效率为23. 7 %。     

LD列阵泵浦的Nd:YAG和Nd:GdVO4连续激光器

介绍了一种二极管侧面泵浦激光头的新结构，用Nd：YAG晶体作为工作物质，将此结构下激光头的输入输出性能与传统结构下的输入输出性能进行了比较。此外利用这种新结构，对一种新型晶体Nd：GdVO4进行了实验，获得了连续1064nm的激光输出42．6W，最大光光效率为23.7％。     

Nd∶GdVO4 和Nd∶YAG全固态激光器输出特性的比较

文中基于Nd∶GdVO4晶体的能级结构和速率方程理论,对激光二极管端面抽运Nd∶Gd-VO4固体激光器的输入输出特性参数进行了理论研究。通过数值计算得到了其振荡光的光斑与抽运光斑的匹配程度、增益介质的长度、腔内固有损耗和输出镜透过率的最佳值,并通过与激光二极管抽运Nd∶YAG固体激光器的输出特性进行比较,获得了在相同条件下Nd∶GdVO4晶体的输出特性优于Nd∶YAG晶体的高功率端面抽运的全固态激光器,其理论值与实验结果一致。     

Nd∶GdVO4 和Nd∶YAG全固态激光器输出特性的比较

文中基于Nd∶GdVO4 晶体的能级结构和速率方程理论,对激光二极管端面抽运Nd∶Gd2 VO4 固体激光器的输入输出特性参数进行了理论研究。通过数值计算得到了其振荡光的光斑与抽运光斑的匹配程度、增益介质的长度、腔内固有损耗和输出镜透过率的最佳值,并通过与激光二极管抽运Nd∶YAG固体激光器的输出特性进行比较,获得了在相同条件下Nd∶GdVO4晶体的输出特性优于Nd∶YAG晶体的高功率端面抽运的全固态激光器,其理论值与实验结果一致。     

侧面泵浦Nd∶YAG连续激光器

介绍了一种二极管侧面泵浦的Nd∶YAG连续激光器,采用了简单、实用的侧面泵浦结构,获得37.9W的连续1.064nm的激光输出,斜效率为31.5%,光效率为23.7%.     

LD泵浦Nd∶YVO4与Nd∶GdVO4腔内倍频绿光激光器的对比研究

报道了LD端面分别泵浦Nd∶YVO4、Nd∶GdVO4晶体,腔内Ⅱ类相位匹配KTP倍频的绿光激光器.通过对激光材料热透镜效应的分析,得出优化的谐振腔参数,在泵浦功率为6.1 W时得到的绿光激光器的光-光转化效率分别为15.5%、10.7%.从实验结果中,得到两种激光晶体的一些性能差异,为以后的研究提供一些参考.     

LD端面泵浦圆柱形Nd∶YAG晶体热效应研究

建立了圆柱形激光晶体的热传导模型.通过求解泊松方程,得到了在不同Nd离子掺杂浓度和不同泵浦光半径情况下激光晶体内的温度和温度场分布.研究结果表明,当其他条件不变时,随着Nd离子掺杂浓度的增加,Nd∶YAG晶体端面中心温度会升高,而晶体中心轴温度却会快速衰减.对于相同晶体,在泵浦功率一定时,随着泵浦光斑半径的减小,Nd∶YAG晶体端面中心温度会升高.如果采用低掺杂浓度的晶体作为增益介质,同时合理增加泵浦光斑半径,则可以有效抑制晶体的热效应.这一结论为提高激光器的稳定性、研究晶体的热效应提供了理论依据.     

双拱形LDA侧面泵浦Nd∶YAG光场均匀性研究

采用一种双拱形激光二极管阵列对双棒串接的Nd∶YAG进行同心泵浦,将双拱形激光二极管面阵发出的光作高斯光束处理,通过计算机模拟,研究了双拱形LDA侧面泵浦条件下Nd∶YAG的泵浦光场均匀性,分析了泵浦结构各参量对泵浦光场均匀性的影响。证实了只要选取适当的泵浦参数,采用这种泵浦结构可以提高激光输出能量和光束质量。实验测试了该泵浦结构下Nd∶YAG激光器的输出能量和光束质量,实验结果与理论分析结果基本相符,验证了所建模型的正确性。     

Nd∶GdCOB和Cr∶Nd∶GdCOB晶体的脉冲激光特性

Ca4GdO(BO3)3(GdCOB)是一种新型的自倍频晶体.利用氙灯作泵浦源,对单掺的Nd∶GdCOB和双掺的Cr∶Nd∶GdCOB两种自倍频晶体实现了1061nm～530.5nm自由运转的自倍频转换.单掺和双掺晶体的泵浦阈值能量分别为1.0J和0.92J,自倍频光的最大输出能量分别为1.96mJ和2.46mJ.利用脉冲染料激光作泵浦源,对Nd∶GdCOB晶体获得了1331nm基频光和655nm自倍频红光运转,并获得了530.5nm自倍频绿光输出.     

192W的1319nm Nd∶YAG激光器

采用国产激光二极管泵浦Nd∶YAG晶体,双聚光腔串联,对称直通腔型结构,在LD总泵浦功率1220W时,实现1319nm连续激光输出192W。采用声光调Q,10kHz下,获得调Q输出平均功率155W,脉冲宽度205ns,光-光转换效率达15.7%。     

LD 泵浦1. 2W 连续Nd∶YAG/ LBO 红光激光器

报道了一种光纤耦合LD 泵浦Nd∶YAG晶体、腔内Ⅰ类临界相位匹配LBO 倍频、瓦级连续输出的全固态红光激光器的设计和实验结果。采用短三镜折叠腔结构,在8W 的注入泵浦功率下,获得了连续输出1. 2W、波长为660nm 的红光基模输出,光光转化效率达到15 %。     

Nd∶(La,Sr)(Al,Ta)O_3晶体的生长及光谱性能的研究

应用中频感应提拉法生长了新型的Nd3 ∶(La,Sr)(Al,Ta)O3(Nd3 ∶LSAT)晶体。运用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)测定Nd3 离子在Nd3 ∶LSAT晶体中的分凝系数为0.587。X射线粉末衍射(XRPD)测试结果表明Nd3 ∶LSAT晶体与LSAT晶体同构。研究了不同退火条件对晶体光谱性能的影响。分析了Nd3 ∶LSAT晶体的光谱性能,Nd3 ∶LSAT晶体的荧光寿命为290μs。比较了Nd3 ∶LSAT和Nd3 ∶YAG,Nd3 ∶YVO4等晶体的光谱参数。结果表明Nd3 ∶LSAT是一种适合激光二极管(LD)抽运的、有前景的激光增益介质。     

二极管近帖泵浦Nd∶YVO4激光放大器研究

报道了用激光二极管近贴泵浦两表面镀膜的Nd∶ YVO4晶片作为激光放大器的一种简单设计.用该结构分别对被动调Q脉冲激光和单频连续激光进行了行波放大实验,在保持原有光束质量的前提下获得了能量的放大输出.     

复合Nd∶YAG晶体固体激光器热效应研究

通过使用Comsol有限元仿真软件中的热传导模块,对以下四种晶体在端面泵浦工作情况下晶体内部温度分布进行了模拟分析。其中包含:(1)3 mm×3 mm×10 mm均匀掺杂Nd∶YAG晶体;(2)两个端面分别键合3 mm长YAG晶体的3 mm×3 mm×10 mm Nd∶YAG复合晶体;(3)侧面键合厚度1 mm的YAG晶体5 mm×5 mm×10 mm复合Nd∶YAG晶体;(4)四个侧面分别键合厚度1 mm的YAG晶体,两个端面分别键合3 mm长的YAG晶体的5 mm×5 mm×10 mm Nd∶YAG晶体。在泵浦功率为30 W时,四种晶体的最高工作温度分别为153℃,114℃,157℃,115℃。结果表明,与侧面键合结构相比,端面键合是降低激光晶体的工作温度,减小热效应的有效方法。为研究侧面键合结构的适用条件,论文降低了晶体侧面的导热系数,模拟了在同样的泵浦功率条件下四种晶体的最高温度,分别为212.014℃,149.158℃,186.741℃和134.410℃。模拟结果表明在侧面散热条件比较差的条件下,侧面与端面双重键合是降低激光晶体热效应的最佳选择。在实验方面,采用LDA作为泵浦源,在泵浦功率为18 W时,得到侧面与端面双重键合的Nd∶YAG的输出功率最高,为12.1 W,转换效率为67.2%,实验结果与理论模拟结果相符合。     

端面抽运矩形截面Nd∶GdVO_4晶体热效应研究

以解析分析理论为基础,研究矩形横截面Nd∶GdVO4晶体受到具有高斯分布的端面中心入射时,激光晶体温度场分布情况和晶体抽运面热形变分布情况。通过对半导体激光端面入射Nd∶GdVO4激光晶体工作特点分析,建立了符合激光晶体工作状态的热模型,利用热传导方程(泊松方程)的一种新求解方法,得出了矩形截面Nd∶GdVO4晶体的温度场分布和端面热形变场通解表达式,同时对影响激光晶体温度场分布的各种因素进行了定量研究。研究结果表明,当使用输出功率为15W的半导体激光器端面中心入射Nd∶GdVO4晶体(晶体掺钕离子原子数分数为1.2%)时,在抽运端面中心获得189.0℃最高温升和1.37μm最大热形变量。这种方法还可以应用到其他激光晶体热问题研究中。     

3.6W全固态腔内和频Nd∶YVO4橙黄激光器

报道了一种采用光纤耦合激光二极管阵列(LDA)端面泵浦Nd∶YVO4激光晶体、Ⅰ类临界位相匹配BiB3O6(BiBO)腔内和频实现全固态连续橙黄色激光输出的实验结果。波长为593.5 nm的橙黄色激光是由Nd∶YVO4晶体1064 nm和1342 nm双波长非线性和频产生的。当泵浦功率为27.5 W时,得到橙黄色激光最大输出功率3.6 W,光-光转换效率高达13.2%,据我们所知,这是目前利用腔内和频Nd∶YVO4激光器获得593.5 nm橙黄色激光输出的最高效率。     

Nd∶YLF激光放大器实验研究

描述了LD阵列侧面泵浦Nd∶YLF激光放大器的实验研究,采用LD阵列紧密围绕棒状Nd∶YLF直接泵浦,这种结构不但提高泵浦光利用率,而且具有很好的泵浦均匀性。该激光放大器的口径为3mm,在1053nm小信号增益为2.84。     

激光二极管端面泵浦Nd∶YVO4混合腔板条激光放大器

选用光束质量接近衍射极限的种子激光器作为主振荡级激光器的功率放大系统可以同时获得较高的输出功率和良好的光束质量。由于板条晶体的特有尺寸,使得种子激光可以多次通过板条晶体,因此有利于实现高提取效率的激光放大器。Nd∶YVO4晶体因为具有比Nd∶YAG更大的受激发射截面和吸收截面、更宽的吸收谱线、输出偏振光等,因而在放大器中应用较多。本文采用侧泵Nd∶YAG棒激光器作为LD端面泵浦Nd∶YVO4混合腔板条激光放大器的种子激光器,种子激光通过整形后,往返3次通过激光晶体实现了功率的放大。实验中在泵浦功率140.9 W,种子功率3.2 W,重复频率20 kHz时,获得了29.5 W的激光输出,提取效率为21.2%,斜效率为35%。     

Nd∶GdVO4晶体生长及其LD端面泵浦调Q激光性能

通过液相合成方法提纯Nd∶GdVO4多晶料,降低生长过程中存在的原料非一致性挥发,以及使用特殊晶体生长温控技术和消除晶体"后天性光散射",Czochralski方法成功生长系列不同钕掺杂浓度的Nd∶GdVO4单晶.采用不同透过率的Cr4+∶YAG晶体对Nd∶CdVO4晶体进行激光调Q实验.实验结果显示,Cr4+∶YAG Nd∶GdVO4激光器可以得到稳定高平均功率调制激光输出.实验得到的最小脉冲宽度只有6 ns,对应峰值能量为26.4 kW.对不同浓度掺杂对晶体调制激光性能也进行了比较,发现掺钕浓度越高,激光脉冲能量和峰值功率越大.对该晶体的GaAs调Q激光输出性能也进行了介绍,4.8 W泵浦光下,最大GaAs调制激光输出为0.63 W.     

Nd∶YVO4/KTP全固化倍频激光器的研究

介绍了两种腔型结构不同的Nd∶YVO4/KTP全固化倍频绿光激光器,对腔结构参数进行了优化计算;在相同的实验条件下,对这两种腔的输出和稳定性等特性进行了比较和深入分析,在此基础上得出结论,提出改进措施.该折叠腔方案已进入产品化阶段.