主动调Q内腔式Nd:YAG/GdVO4拉曼激光器

研究了激光二极管(LD)端面抽运的主动调Q内腔式Nd∶YAG/GdVO4拉曼激光器的激光特性,测量了不同抽运功率和脉冲重复频率条件下的平均输出功率和脉冲宽度.当注入的抽运功率为[7.44 W,脉冲重复频率为20 kHz时获得的1174.5 nm拉曼光的最大平均输出功率为1.3 W,对应的光-光转换效率为17.4%;当注入抽运功率为6.8 W,脉冲重复频率为[15 kHz时获得的1174.5 nm拉曼光的最大单脉冲能量为74.4 μJ.与Nd∶GdVO4自拉曼激光器进行实验比较和分析,实验结果表明主动调Q内腔式Nd∶YAG/GdVO4拉曼激光器可以获得比Nd∶GdVO4自拉曼激光器更高的平均输出功率和转换效率.     

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%。     

斯托克斯光种子法固体相干反斯托克斯拉曼频移器的理论研究

以波动方程和受激拉曼散射(SRS)物质方程为基础,采用光种子法,建立了固体相干反斯托克斯拉曼频移器的归一化耦合波方程,研究了晶体中反斯托克斯光转换效率。在脉冲抽运条件下分析了归一化增益系数G、归一化相位失配系数ΔK以及一阶斯托克斯光种子的归一化光场振幅ψs0三个变量对固体相干反斯托克斯拉曼频移器的影响,并作出了一系列相应曲线,由所得曲线估算了各归一化变量的合理取值范围。分析结果表明,在ΔK=0时,通过增大sψ0来打破拉曼增益抑制的影响,其转换效率峰值可达到44%。而当sψ0较弱时,可选取合适的相位失配系数,反斯托克斯光转换效率可达40%。     

LD抽运Cr~(4+):YAG被动调Q内腔式PbWO_4锁模拉曼激光器实验研究

采用激光二极管(LD)抽运Cr4+:YAG被动调Q内腔式PbWO4锁模拉曼激光器获得了稳定的、调制深度为100%的调Q锁模拉曼脉冲。抽运功率为6.3W时,获得的锁模拉曼激光输出功率为582mW,抽运光到一阶斯托克斯光的转换效率为9.24%,斜效率为10.6%,调Q脉冲重复频率为41.3kHz,脉宽为6ns,锁模脉冲重复频率为1.1GHz,锁模脉冲宽度小于207ps。     

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.     

全固体腔内倍频Nd:YAG/SrWO4/KTP拉曼激光器

报道了以KTP晶体作为倍频介质,以Nd:YAG晶体作为激活介质,以SrWO4晶体作为拉曼介质的折叠腔型主动调Q腔内倍频拉曼激光器的输出特性,给出了输出黄光平均功率、脉冲能最、脉冲宽度随激光二极管(LD)抽运功率及脉冲重复率的变化关系.在输入抽运功率为12.6 W,脉冲重复率为20 kHz时,获得了1.4 W的590 nm激光输出,从LD到黄光的转换效率为11.1%.在输入抽运功率为12.6 W,脉冲重复率为10 kHz时,单脉冲能量为122 μJ,脉冲宽度为4.0 ns.相应的脉冲峰值功率为30.5 kW.     

LD泵浦Nd:GdVO4/KTP双调Q绿光激光器实验研究

采用半导体激光器(LD)单端泵浦Nd:GdVO4晶体,在谐振腔内同时利用声光器件、Cr4+:YAG晶体和KTP晶体,实现532nm内腔倍频双调Q绿光运转。当泵浦功率为7.7W,重复频率为10kHz时,获得最短脉冲宽度为24ns,单脉冲能量为32.4μJ及相应峰值功率为1.35kW的激光脉冲。     

LD抽运Cr4+:YAG被动调Q c-cut Nd:YVO4自拉曼激光器

对激光二极管(LD)抽运的Cr4+:YAG被动调Q c-cut Nd:YVO4自拉曼激光器进行了实验研究。通过采用不同初始透射率的Cr4+:YAG和不同反射率的输出镜进行实验,研究了初始透射率和反射率对拉曼光输出特性的影响。测量了拉曼光的平均输出功率、脉冲重复频率和脉冲宽度随抽运功率的变化。在抽运功率为4.8 W时,拉曼光的最高平均功率为370mW,相应的光-光转换效率为7.7%。实验中得到了亚纳秒级的拉曼光输出,最高单脉冲能量为54μJ,最高峰值功率为47kW。     

反斯托克斯拉曼转换增益系数的最佳化

研究了反斯托克斯拉曼转换与受激拉曼散射之间的竞争过程，讨论了反斯托克斯拉曼转换增益系数的最佳化。     

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。     

连续腔内倍频拉曼激光器的归一化理论解析

腔内倍频拉曼激光器是获得黄光激光光源的重要途径,目前尚未有直接的表达式描述连续腔内倍频激光器的功率输出对抽运和激光器参数的赖关系。以速率方程为基础,对腔内倍频连续拉曼激光器的理论模型进行归一化处理,得到平面波近似下连续腔内倍频拉曼激光器的归一化速率方程组。对此方程组进行求解,得到描述激光器输出的表达式各变量以及参量与输出变量之间的归一化表达式,根据表达式获得了描述激光器运行的理论曲线。     

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。     

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%。     

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。     

二极管泵浦Yb:YAG Thin Disk激光器光束质量及V型腔腔内倍频的研究

Thin Disk激光器由于其独特的设计可以同时获得高转换效率和光束质量。对Yb：YAG Thin Disk激光器中泵浦光斑与腔模的耦合对光束质量的影响作了分析，并在普通直腔和Ⅴ型腔的实验中分别获得M^2：1．15，13.69W和M^2=1．12，13．85W的1030nm激光输出，还在Ⅴ型腔中进行了腔内倍频的实验研究。     

外腔式YbVO4晶体1315nm拉曼激光器

测量了YbVO4晶体的透过谱和自发拉曼谱.以脉冲宽度为40 ps的Nd;YAG锁模激光器作为抽运源,研究了YBVO4晶体在外置谐振腔条件下的二级斯托克斯拉曼输出特性.所用晶体为提拉法生长,样品尺寸为4 mm×4 mm×15 mm,拉曼激光的输出波长为1315 am,最大输出能量为0.32 mJ,最高转换效率为3.5%,优于同等实验条件下GdVO4晶体的实验结果,表明YbVO4晶体在近红外激光的受激拉曼散射(SBS)方面具有良好应用前景.     

半导体泵浦双通Nd:YVO4板条激光放大器

报道了一种高效率、结构紧凑型半导体泵浦Nd:Y VO₄板条激光放大器,主振荡器为被动调Q微片激光 器,在重复频率20kHz时,种子激光为平均功率为0.5W、脉冲宽度为2.43ns的基模激光。设计了分别针对泵 浦光和种子激光进行整形的激光放大器,匹配泵浦光模体积,实现高的能量提取效率和高增 益放大,并减 小热透镜效应。采用柱透镜对半导体激光器单bar发射的泵浦光进行整形,采用焦距为60mm的柱透镜, 对一通种子激光进行整形匹配泵浦光的模体积,采用焦距为75mm的 球透镜构成一组相传递系统,使二通 种子激光匹配泵浦光的模体积。在重复频率20kHz时,实现了平均功 率为6.3W、脉冲宽度 为2.52ns和光束质量M²为1.5的激光输 出,能量提取效率大于16%。     

LD抽运Nd:YVO4/LBO腔内和频橙黄光连续激光器

报道了一种激光二极管抽运Nd:YVO4晶体、腔内Ⅰ类临界相位匹配LBO和频、连续波输出的全固态橙黄色激光器的设计和实验结果。橙黄色激光由Nd:YVO4晶体的1064nm和1342nm谱线腔内和频产生,输出波长为593.5nm。实验采用了双镜谐振腔结构,在1.6W的808nm注入抽运功率下,获得了最高功率为84mW连续波TEM00的橙黄色低噪声激光输出,光-光转换效率为5.3%,光束质量因子M21.2。实验和分析表明,采用激光二极管抽运Nd:YVO4晶体、LBOⅠ类临界相位匹配腔内和频是获得橙黄色激光的实用方法,并可以应用到Nd:YVO4晶体的其它谱线或具有多条谱线的其它激光增益介质,获得更多不同颜色的单谱线激光输出。     

四价铬离子可调谐激光器研究的进展

本文主要介绍了两种掺四价铬离子(Cr4+)可调谐激光器─-掺Cr4+镁橄榄石激光器和掺Cr4+钇铝石榴石激光器的进展,着重叙述了其光谱特性和激光特性,并对正发展中的几种新的掺Cr4+激光材料做了简要的评述。