非线性晶体纵向光学不均匀性对倍频效率的限制

研究了抽运光束截面不均匀情况下非线性晶体的光学不均匀性对光倍频可能最高效率的影响,以及相位同步的初始失调和晶体长度的可能最佳条件。比较了倍频用的非线性材料,并引用表征频率转换效率的无量纲参数。     

BNN及YAP晶体生长条纹的观察

实验目的BNN是一种较好的倍频晶体,它具有较高的非线性系数和较宽的非线性透明区,能实现相位匹配,但光学均匀性较差。主要表现在小面生长与非小面生长区之间折射率变化较大,容易引起波前畸变。另外细密的生长条纹会发生明显的光栅效应。因此作为倍频应用会引入很大的损耗,从而降低倍频效率。为了配合晶体生长克服由小面生长和生长条纹所带来的光学不均匀性,我们开展     

大口径快速生长KDP晶体三倍频性能研究

主要研究大口径KDP晶体的高强度三倍频性能。采用正交偏振干涉法测量了晶体的光轴均匀性分布,并在神光III原型装置上利用快速生长二倍频晶体开展了高强度三倍频实验,验证了折射率均匀性分布对三倍频效率和近场的影响。实验结果表明,大口径快速生长KDP晶体的三倍频性能基本上满足神光III装置的要求,但快速生长晶体的受激拉曼散射增益系数和激光损伤阈值等性能仍有待进一步考核。     

LiNbO_3晶体中电畴对光学均匀性和电光效应的影响

电光调制晶体由于其电光效应而在激光技术中有很广泛的应用,为了提高晶体的质量和改善器件的性能,研究电畴对光学均匀性和电光性能的影响是有一定的意义的。 对调制晶体,衡量其光学均匀性的参数是消光比。因此本文首先讨论了动、静态的消光比问题,然后讨论电畴对光学均匀性和一次电光效应的影响。     

Zn,Mg:LiNbO3晶体的光学特性研究

为了研制出结合Zn:LiNbO3与Mg:LiNbO3优点的晶体,采用提拉法从熔体中生长了Zn,Mg:LiNbO3晶体,并对它的配方和生长性能、光学均匀性、抗光折变以及倍频性能进行了研究,生长出了尺寸达40mm×70mm、双折射率梯度优于10-4/cm量级的Zn,Mg:LiNbO3晶体,倍频得到了20mJ的0.532μm的绿光输出,转换效率达到45%。该晶体是一种很有前途的非线性光学材料。     

Zn,Mg∶LiNbO3晶体的光学特性研究

为了研制出结合Zn∶LiNbO3与Mg∶LiNbO3优点的晶体,采用提拉法从熔体中生长了Zn,Mg∶LiNbO3晶体,并对它的配方和生长性能、光学均匀性、抗光折变以及倍频性能进行了研究,生长出了尺寸达Ф40 mm×70 mm、双折射率梯度优于10-4/cm量级的Zn,Mg∶LiNbO3晶体,倍频得到了20 mJ的0.532 μm的绿光输出,转换效率达到45%.该晶体是一种很有前途的非线性光学材料.     

以内腔装置检验KTP晶体的性能和缺陷

非线性光学晶体磷酸钛氧钾 (KTP)经常用于 Nd∶ YAG激光器 10 6 4nm基频波长向 5 32 nm二次谐波波长的转换。它的优良非线性特性使得 KTP特别适用于瓦级输出功率连续波运转期间的绿光产生。为提高倍频效率 ,KTP晶体一般都放在激光腔内。然而在此情况下 ,谐波输出对内腔元件 (它引起损耗 )的存在非常敏感。这一特性可被 KTP制造厂家用来评审晶体性能和晶体均匀性。由内腔倍频装置获得的检验结果有助于制造厂家改善今后晶体生产的质量和性能。法国奥赛光学应用理论研究所的 F.Balembois和晶体激光公司的 H.Albrecht等人合作 ,已发展一…     

水冷式激光系统中非线性晶体KTP 的温场研究

通过水冷受激光辐射产生极化倍频的非线性光学晶体工作特性的分析，建立了热分析物理模型，使用半解析热分析方法得出了KTP晶体温度场的通解表达式。同时对影响晶体内部温度场分布的各种因素进行了分析。所做的研究对提高晶体的倍频效率具有指导意义。     

水冷式激光系统中非线性晶体KTP 的温场研究

通过水冷受激光辐射产生极化倍频的非线性光学晶体工作特性的分析,建立了热分析物理模型,使用半解析热分析方法得出了KTP 晶体温度场的通解表达式。同时对影响晶体内部温度场分布的各种因素进行了分析。所做的研究对提高晶体的倍频效率具有指导意义。     

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.     

Electrically pumped frequency-doubled surface emitting lasers operating at 485 nm emission wavelength

A report is presented on intracavity frequency doubling of electrically pumped vertical-extended cavity surface-emitting lasers (VECSELs), establishing a blue light source emitting near 485 nm wavelength. The VECSELs have an InGaAs/GaAs gain region and incorporate a nonlinear optical crystal for frequency doubling. Continuous-wave optical output powers of more than 1.5 mW are achieved.     

铁电晶体铌酸钾锂的倍频性能研究

用cw-Ti:sapphire激光对不同组成的熔体中生长得到的铌酸钾锂晶体进行了倍频性能研究。实验结果表明,只有当晶体中Li离子含量达到一定值时,铌酸钾锂晶体才具有非线性光学效应;晶体中Li离子含量越高,倍频性能越好,Li2O浓度为26mol％的熔体中生长得到的铌酸钾锂晶体的倍频实验的结果表明,该晶体能对820－960nm的近红外cw-Ti:sapphire激光倍频实现蓝绿光输出,具有较好的倍频性能。     

偏心辐射腔内矩形截面倍频晶体温度场研究

对BBO晶体内的非均匀温度场进行了理论研究。通过对腔内BBO晶体工作特点的分析，建立了切合实际的矩形截面晶体热模型。考虑了谐振腔内的基频光束具有高斯分布的特点，同时晶体具有周边恒温冷却、端面绝热等特征，利用热传导方程得到了BBO晶体处于基频光偏心辐射下温度场的解析表达式，同时分析了影响晶体温度场分布的各种因素。偏心辐射矩形截面晶体温度场的研究是对于倍频晶体处于一般工作情况的讨论，对于解决晶体由于倍频的位相失配，提高激光器的倍频转换效率具有指导作用。     

高功率266 nm全固态单频连续波激光器研究进展

高功率单频连续波266 nm激光在大容量信息存储、高分辨光谱监测及高精度紫外光刻等领域具有重要应用价值,近年来已成为国内外紫外激光领域的研究热点之一。文中首先综合比较了用于产生高功率266 nm紫外激光的非线性光学晶体基本性能,并根据主要的激光器频率锁定方法,重点分析了H?nsch-Couillaud (H-C)频率锁定和Pound-Drever-Hall (PDH)频率锁定方法的优缺点以及连续波单频266 nm激光器发展现状,介绍了本课题组最新研究成果,即基于H-C频率锁定方法实现了功率1.1 W的单频连续波266 nm紫外激光稳定输出。最后,针对进一步提升全固态单频连续波266 nm激光器性能亟需解决的问题和可能解决路径进行了简要分析和展望。     

双波长粉末倍频检测系统研究

为了测定粉末材料的倍频特性,根据Kurtz-Perry粉末倍频效应理论,采用光参量振荡技术,获取了130mJ@1064nm和20mJ@1570nm的双波长调Q激光输出,并进行了理论分析和实验验证。实现了粉末样品的1064nm和1570nm双波长倍频测试,解决了单一波长测试时晶体粉末材料对倍频信号波长的吸收而导致难以测得倍频信号的问题,有效非线性系数测试灵敏度达到0.46pm/V。结果表明,KTP粉末样品倍频信号变化趋势与理论相吻合,该系统对晶体的非线性检测运行稳定可靠,测试简单方便快捷。     

Nonlinear optical properties ofK2La(NO3)5.2H2O and K2Ce(NO3)5.2H2O

The harmonic generating properties of potassium lanthanum nitrate (KLN) and potassium cerium nitrate (KCN) are described. These crystals have much larger nonlinear coefficients than potassium dihydrogen phosphate (KDP) and are nearly noncritically phase matched at room temperature for Type I frequency doubling of 1.064-μm light, and for Type II doubling of light near 0.95 μm. Thus, these crystals are useful for generating blue-green light by frequency doubling high-power near-infrared lasers. The crystal growth of KLN and KCN are described by the three component phase diagrams. Crystallographic data for KCN that confirms its structural similarity to KLN are presented. The optical absorption spectra of the two materials are discussed, and the linear refractive indexes are given     

腔内多模光束偏心辐射非线性晶体温度场分析

为了解决高功率绿光激光器非线性晶体腔内倍频非均匀温升对谐波转换效率的影响问题,对非线性晶体多模光束腔内倍频温度特性进行了解析研究.依据非线性晶体腔内倍频工作状态特点分析,利用热传导方程得到了非线性晶体腔内基波多模光束偏心辐射温度场的一般解析表达式.结果表明,若偏心辐射到晶体的多模束腰光斑为200μm,谐振腔内多模基波功率为500W,多模基波偏心辐射(偏心度ξ=0.33)KTP晶体内的最高温升为79.80℃,相对于同等条件中心辐射的最高温升83.14℃降低了4.0%;当基波入射非线性晶体偏心度增大时,可有效地降低KTP晶体的最高温升.建立的非线性晶体热分析模型符合绿光激光器的实际需要,对于消除非线性晶体热效应影响、提高激光器谐波转换效率具有指导意义.     

5ps紫外超短光脉冲产生技术

描述了采用国内新型高效的二倍频晶体ＫＴＰ和四倍频晶体ＬＡＰ建立起来的一套稳定可靠的１．０６μｍ脉冲激光四倍频系统，通过计算机模拟确定了运行参数的最佳值，从而使谐波器件的转换效率提高，另外还分析了失配角Δθ，光功率密度等因素对倍频效率的影响。该系统产生的超短紫外光脉冲对Ｘ光条纹相机的动态参数及带时标的条纹相机的研究具有重要意义。实验测得最短的紫外光脉冲宽度为５ｐｓ     

Diode-pumped Q-switched Extra-cavity Frequency-doubled Nd: YVO4/KTP Green Laser

A diode-pumped acousto-optical(A-O) Q-switched extra-cavity frequency-doubled Nd: YVO4/KTP (KTiOPO4) green laser formed with a simple plane-plane cavity has been demonstrated. With the incident pump power of 12. 7 W, A-O Q-switched average output power at 1 064 nm was 3.81 W with a duration of 25 ns at a repetition rate of 20 kHz, extra-cavity frequency doubling with KTP as the nonlinear crystal yielded the maximum output power of 1. 92 W at 532 nm, the corresponding optical conversion efficiency from 1 064 nm to 532 nm light is 50.4%. The continuous-wave(CW) laser properties of diodepumped Nd: YVO4 crystal operating at 1 064 nm have been studied. With the incident pump power of 25 W,the maximum CW output power of 13.81 W was obtained with the corresponding optical conversion efficiency of 55.24%.