外腔抽运SrWO_4反斯托克斯拉曼激光器

报道了外腔抽运的969nm SrWO4反斯托克斯拉曼激光器的特性。利用主动调Q Nd:YAG激光器产生的1064nm激光作为抽运源,SrWO4拉曼谐振腔的光轴与抽运光的传播方向偏离一个角度,实现了抽运光、一阶斯托克斯光和一阶反斯托克斯光之间的非共线相位匹配,得到了一阶反斯托克斯光和一至三阶斯托克斯光的输出,测量了输出激光的脉冲能量、时间和光谱特性。当抽运光能量为120mJ时获得的969nm反斯托克斯光的最大输出能量为0.74mJ,脉冲宽度为3.9ns。同时,获得的斯托克斯光的总能量为23.9mJ,其中1323nm二阶斯托克斯光的输出能量为19.6mJ。由抽运光向斯托克斯光和反斯托克斯光转换的总效率为20.5%。     

LD端面抽运1.1x μm全固态连续拉曼激光器

报道了采用LD端面抽运的BaWO4晶体内腔式连续拉曼激光器和复合YVO4晶体连续自拉曼激光器的实验研究。考虑了激光晶体的热效应,采用等效G参数法计算了谐振腔内的腔模参数,从谐振腔结构、泵浦光斑大小以及晶体的选择方面对激光器系统进行了优化设计,对不同腔结构的全固态连续拉曼激光器的性能进行了研究。选用拉曼增益高、热性能较好的BaWO4晶体作为拉曼介质,实现了LD端面泵浦Nd:YVO4/BaWO4内腔式、低阈值、高效率和高功率的拉曼激光在1 180nm的连续运转。在25.5 W的泵浦功率下,获得了3.36W的1 180nm连续拉曼光输出,光光转换效率为13.2%,斜效率为15.3%,拉曼阈值为3.6 W。通过选用复合晶体作为自拉曼介质使连续拉曼激光器的热效应显著改善,实现了LD端面泵浦连续自拉曼激光器在1 175nm的高效运转。在25.5W的泵浦功率下,获得了最高3.4W的1 175nm连续拉曼光输出,光-光转换效率为13.3%,拉曼阈值降低至2.21W,斜效率为14.6%。     

基于ZnWO_4/Nd:YAG的一阶斯托克斯拉曼激光器

首次搭建了基于ZnWO_4/Nd:YAG的一阶斯托克斯拉曼激光器,并研究了其在不同重复频率与不同输出耦合镜下的输出特性。采用ZnWO_4晶体作为拉曼晶体,二极管泵浦Nd:YAG晶体产生基频光,实现了波长为1177.6 nm的一阶斯托克斯激光输出。当输出耦合镜的透过率为35%,泵浦功率为22.1 W,重复频率9 kHz时,在1177.6 nm处获得了最大平均输出功率,为886 mW,对应的最短脉宽为2.2 ns,峰值功率为43.9 kW。     

880nm同带泵浦的高效率Nd:YVO4自拉曼激光器

利用880 nm半导体激光器同带泵浦声光调Q Nd:YVO4自拉曼激光器,以减轻热效应对泵浦功率的限制和对拉曼增益的影响,获得高效的1 176 nm一阶斯托克斯光输出。使用两块长度10 mm的Nd:YVO4晶体作为增益介质,脉冲重复频率190 kHz时,在26.8 W入射泵浦功率下获得6.11 W的平均输出功率,光光转换效率22.8%。实验研究了拉曼增益介质长度对输出功率和转换效率的影响,并对自拉曼激光器输出功率曲线中出现凹陷的原因进行分析,认为凹陷并非源自谐振腔稳定性,而是由于增益较弱的斯托克斯光对于谐振腔失调的敏感性所致。对照试验结果显示,与808 nm传统泵浦方式相比,880 nm同带泵浦下自拉曼激光器的输出功率和转换效率得到明显提高。     

高纯度高转换效率一阶斯托克斯激光谐振腔研究

正在斯托克斯位移过程中,当有一阶斯托克斯光子产生后,若入射光子的密度足够高,即可产生二阶甚至高阶斯托克斯光子。若入射光子密度相对较低,不能产生二阶斯托克斯过程,则一阶斯托克斯过程的转换效率也很低。因此,很难实现高效并且纯净的一阶斯托克斯光输出。给出了一种采用偏振耦合输入的拉曼激光谐振腔的实验研究结果。该腔在有效抑制二级斯托克斯光产生的同时,实现了高效的一阶斯托克斯激光输出。采用的斯托克斯谐振腔的泵浦激光源波长532 nm,脉宽10 nm,脉冲重复频率30 kHz、该532 nm激光是由波长为1064 nm的二极管泵浦Q开关激光通过LBO晶体倍频得到。在通过b-cut的KGW(KGD(WO_4)2)晶体后,得到的一阶斯托克斯激光波长为559 nm,二阶斯托克斯激光波长为589 nm。为实现上述高纯度高转换效率的559 nm激光输出,一种逻辑上较为简单的方法是采用HR532 nmAR589 nm,且对559 nm有较高反射率的输出腔镜。但由于三个波长间距较小,要实现这样的腔镜镀膜比较困难,且价格不菲。采用泵浦光偏振耦合输入斯托克斯激光腔的方法,即将线偏振的532 nm激光通过α-BBO晶体走离进入斯托克斯腔内的振荡激光光路、腔内加入一片对532nm和589 nm光为半波片,对559 nm光为全波片的特殊波片、从而实现只有559 nm的一阶斯托克斯光可以在谐振腔内多次振荡,而532 nm的泵浦光和589 nm的二级斯托克斯光则在小于等于一次腔内往返光程时即通过α-BBO晶体走离而离开该谐振腔,造成远大于其腔内增益的损耗。基于以上偏振耦合输入斯托克斯谐振腔设计,实现了6.2 W的纯净559 nn激光输出、入射激光至一阶斯托克斯输出激光的能量转换效率达39%、在输出激光中,泵浦光能量与一阶斯托克斯激光能量之比小于0、7%,二阶及高阶斯托克斯激光与一阶斯托克斯激光能量之比小于0.1%、     

高转换效率LD抽运Cr4+:YAG被动调Q内腔式SrWO4拉曼激光器实验研究

采用Cr⁴⁺:YAG作为饱和吸收体,实现了结构 紧凑的全固态半导体泵浦被动调Q内腔式钨酸锶(SrWO₄) 拉曼激光器,获得了稳定的、高效率的一阶斯托克斯拉曼光,并研究了激光器运转中拉曼光 的偏振特性。泵 浦抽运功率为5.8W时,获得的拉曼激光输出功率为968mW,调Q 脉冲重复率为49kHz,脉宽为7ns, 抽运光到一阶斯托克斯光的转换效率为16.7%,斜效率为18. 6%。这是目前报道的被动调 Q内腔式固 体拉曼激光器所获得的最高转换效率。     

外腔式BaWO4拉曼激光器

采用提拉法分别沿a轴、c轴生长了高光学质量的BaWO4晶体,最大尺寸为φ22 mm×80 mm,质量213 g.利用分光光度计测量了BaWO4晶体的室温透过光谱,其短波透过限为260 nm,长波透过限大于3 200 nm,因此,可在较宽波长范围内实现拉曼激光频移.以脉冲宽度为40 ps的Nd:YAG锁模激光器作为激发源,研究了BaWO4晶体在外置谐振腔条件下的拉曼输出特性:对于c切、30 min长的晶体.多波长输出的总转换效率达到58%,最大输出能量为2.46mJ,1181 nm一级斯托克斯拉曼输出的最高转换效率为41%,最大输出能量为0.92 mJ;对于a切、50 mm长的晶体,1 325 nm二级斯托克斯拉曼输出的最高转换效率为23%,最大输出能量为0.69 mJ.实验表明:BaWO4晶体是一种优秀的近红外拉曼激光材料.     

用光波导提高拉曼光的转换效率

用波长为1．064μm的Nd：YAG激光器作泵浦源泵浦氢拉曼池，在氢拉曼池中放置充有高压氢气的波导管，观测到波长9．18μm二阶斯托克斯光输出。泵浦能量为25mJ时其输出能量为19．1μJ考虑40％的锗片损耗，二阶斯托克斯光的转换效率为0．13％     

外腔泵浦反斯托克斯激光器的耦合波理论

在平面波近似下,由波动方程和拉曼介质的物质方程出发,忽略受激拉曼散射的瞬态效应,得到了描述外腔泵浦反斯托克斯激光器中一阶反斯托克斯光、泵浦光和一至三阶斯托克斯光相互作用的耦合波方程。引入归一化参量对方程组进行归一化处理,通过对归一化耦合波方程组进行数值求解,分析了归一化拉曼增益系数、归一化泵浦脉冲宽度和归一化波失配对外腔泵浦反斯托克斯激光器性能的影响。将实验数据代入耦合波方程中进行了验证,理论估算出的反斯托克斯光转化效率与文献报道数据基本一致,证明了该理论模型的正确性。通过分析理论计算结果提出了提高外腔泵浦反斯托克斯激光器转化效率的途径及辅助激光器设计的方法。     

2294nm端面抽运ZnWO_4拉曼激光器

报道了一种采用ZnWO_4单晶作为拉曼晶体的2294nm拉曼激光器。使用激光二极管端面抽运Tm:YLF晶体产生1899nm的基频光,采用内腔抽运ZnWO_4晶体,得到了2294nm的一阶斯托克斯激光输出,最大功率为173mW,最短脉宽为2.280ns,最高峰值功率为25.292kW,从实验上证实了ZnWO_4作为红外拉曼晶体的可行性。     

An intracavity 16-μm Raman laser: a theoretical investigation

A theoretical model describing the dynamics of an intracavity 16-μm laser was developed. This laser consists of a TEA-CO₂ laser with an intracavity Raman cell. The Raman medium could be either hydrogen or deuterium, depending on the required wavelength. Stokes, anti-Stokes, and pump coupling were considered. Output energies as well as pulse shapes were calculated. Optimum output coupling was also determined. The model predicted that the intracavity Raman laser could be a viable alternative to a conventional multipass Raman cell for generating intense 16-μm pulses     

1.54μm腔内喇曼激光器实验研究

喇曼激光器作为一种将基波频率转换成斯托克斯频率的高量子效率转换装置,实现激光频率的扩展,日益受到人们的重视。腔外喇曼频移过程,国内、外都有过充分的研究,而腔内喇曼频移激光器投入实际使用则只是近几年才发展起来。本文报道了脉冲Nd:YAG1.06μm基频经高压甲烷气体在封闭式激光腔内喇曼频移成1.54μm一阶斯托克斯脉冲输出的实验研究结果。     

四倍频Nd：YAG激光在高压氢气中的喇曼频移研究

利用Nd:YAG固体激光器四倍频输出(266nm)在高压H₂中的受激喇曼散射获得多波长的激光输出。当泵浦能量一定时,通过改变H₂压力得到了最佳的能量输出,299nm波长的激光能量为3mJ,341nm波长的激光能量输出为6.1mJ,398nm波长的激光能量输出为2.8mJ,239nm波长的激光能量输出为0.8mJ,同时在477nm,595nm,218nm,200nm波段也有能量输出。     

LD抽运被动调Q Nd:YAG/GdV04内腔式喇曼激光器

为了研究LD抽运的被动调Q Nd:YAG/GdVO4内腔式喇曼激光器的输出特性,采用Nd:YAG作为激光介质,GdV04晶体作为喇曼介质,分别用两块不同初始透过率的Cr<'4+>:YAG晶体,得到并比较了采用不同初始透过率的Cr<'4+>:YAG晶体时被动调Q喇曼激光器的性能.测量了平均输出功率、脉冲宽度和脉冲重复率随...     

考虑腔内光强高斯分布时调Q激光器的速率方程及其解

在主动调Ｑ激光器速率方程中考虑腔内光强的高斯分布,数值求解该速率方程得至归一化的脉冲能量、峰值功率和脉冲宽度与泵浦条件之间的关系,并做图表示,同时与采用平面波近似时所得结果进行比较,并对相关问题进行讨论。     

凸—ARR非稳腔Nd：YAG／LBO,BBO锁模激光的腔内SHG

根据高效倍频转换对相关参数的要求,选择优良倍频晶体ＬＢＯ和ＢＢＯ作为腔内部频元件,利用凸－ＡＲＲ非稳腔对撞脉冲锁模（ＣＰＭ）Ｎｄ：ＹＡＧ脉冲激光器实现高效倍频转换,倍频能量转换效率分别为６５．３％和４３．６％。     

激光二极管抽运的自拉曼Nd∶YVO_4激光器

研究了激光二极管(LD)抽运的自拉曼Nd∶YVO4调Q激光器的特性。Nd∶YVO4晶体同时作为激光介质和拉曼晶体,通过声光调Q技术,产生了1176 nm的拉曼激光。测量了平均输出功率、脉冲宽度和单脉冲能量随抽运功率和脉冲重复率的变化。典型的1064 nm基频光和1176 nm拉曼光脉冲的脉冲宽度分别为26.3 ns和9.0 ns。在脉冲重复率为20 kHz,抽运功率为8.46 W时,产生了平均功率为0.384 W的1176 nm光的输出,光-光转换效率为4.54%。使用速率方程对自拉曼Nd∶YVO4调Q激光器特性进行了理论研究,把脉冲重复率为10 kHz,20 kHz,30 kHz时拉曼光单脉冲能量和脉冲宽度的实验值与理论值进行了比较,结果基本相符。     

Laser at 532 nm by intracavity frequency-doubling in BBO

A simple and compact linear resonator green laser at 532 nm is generated by intracavity frequencydoubling of a diode-side-pumped acousto-optically (AO) Q-switched Nd:YAG laser at 1064 nm. Two acoustooptic Q-switches were placed orthogonally with each other to improve the hold-off capacity. As high as 214 W of continuous-wave (CW) and 154 W of quasi-continuous-wave (QCW) output power at 1064 nm were obtained when the pumping power was 1598 W. The type I phase-matched BBO crystal was used as the nonlinear medium in the second harmonic generation. A green laser with an average output power of 37 W was obtained at a repetition rate of 20 kHz and a pulse width of 54 ns, which corresponds to pulse energy of 1.85 mJ per pulse and a peak power 34.26 kW, respectively.     

KLu(WO4)2crystal as the Raman medium in a diode-pumped passively Q-switched Nd:YAG laser

A diode-pumped passively Q-switched Nd:YAG/KLu(WO 4 ) 2 (KLW) Raman laser is presented for the first time. As high as 1.89 W average output power is obtained at the pump power of 15.7 W with the pulse repetition frequency (PRF) of 27.2 kHz, and the corresponding diode-to-Stokes conversion efficiency is 12.0%. The highest pulse energy of 84.0 μJ is obtained. The obtained average output power and pulse energy are much higher than the previously reported results of diode-pumped passively Q-switched Raman lasers.     

LD泵浦被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程

运用非线性光学的和频理论推导出被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程理论中的和频项,在被动调Q拉曼激光器速率方程的基础上,推导被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程,再将方程归一化,得到八个综合参量。推导出和频脉冲峰值功率和单脉冲能量的归一化表达式。数值模拟观察各参量对和频脉冲峰值功率、单脉冲能量和脉冲宽度的影响。对各参量影响进行分析,发现和频因子与归一化拉曼增益系数需要相互匹配才能实现高效率的和频光输出。同时,比较了被动调Q腔内和频拉曼激光器与被动调Q腔内倍频拉曼激光器的数值模拟结果。