产生10毫微秒CO2激光脉冲的简单的新方法

对许多研究工作来说,在10微米附近的红外区，需要峰值功率仅几千瓦，简单的转镜调Q开关低气压CO2激光器就是最合适的器件。这种激光器的脉冲有高稳定性和10²~10³次/秒的重复率,但对大量的快速过程研究来说,它的几百毫微秒脉冲宽度(半极大全宽度）是不合适的。本通讯描述用特种转镜技术把CO2激光脉宽缩短到10毫微秒的新而简单的方法。我们的方法是基于法布里-珀罗干涉仪的快速调谐与转镜Q开关激光器的同步处理。     

利用转镜的激光Q开关的多普勒效应机理

本文以多普勒效应为基础阐述了利用转镜的激光Q开关方面的新内容。傅立叶分析得出了脉冲△_(1/2)~t宽度和镜θ角速度之间的关系。可以看出,对于具有高斯空间振幅曲线图的激光发射而言,Q开关脉冲的暂时形状同样是高斯。还可预言,对于利用Q相同的镜转动来Q开关的不同激光,△_(1/2)将取决于激光的波长。在红宝石激光器方面,报导了不同腔体结构的△_(1/2)~t与Q的关系测量,其中采用了垂直和水平缝隙。     

封闭式石英管CO_2激光器

CO_2激光器是气体激光器中功率较大、效率较高的一种器件,是一种分子激光器。其振荡谱线是CO_2分子的振动一转动动能谱线,主要波长为10.6微米的红外线。一般气体激光器的效率(激光输出功率/激励功率)都比较低,多数在1％以下,而CO_2激光器的实际效率通常可达百分之几到百分之十几。目前以CO_2作为工作物质的激光器种类很多,如纵向放电激光器;横向大气压脉冲激光器,气体流动激光器;气动激光器等。我厂生产的CO_2激光     

资料简介索引

一、气体激光器7001辐射脉冲宽度可调的CO_2滋光器CO_21983,Vol. 10, No. 9, pp. 1929～1931.文中报导了一种CO_2激光器。为了稳定放电,在该激光器中采用了易电离的有机添加物。分析了多种工作混合气体的辐射脉冲的时间特性,得到的脉冲宽度变化范围从10μs变化至150ns。讨论了激光束截面     

Q开关激光器单脉冲的获得

本文主要介绍马达调Q激光器抑制多脉冲,提高单脉冲输出的一种新方法。它是根据激光器在激光腔内设置脉冲抑制光学突变进行双脉冲抑制的原理,将激光棒的一个端面截一斜角,造成激光腔内脉冲抑制突变,从而保证单脉冲输出。这一方法可在马达转速约为10000转/分的情况下获得0.2～0.3焦耳的单脉冲激光束。     

激光热处理宽带扫描转镜研制成功

天津纺织工学院激光加工研究室承担的国家科委“六·五”攻关项目《激光热处理中光束处理新技术——正多面体光学转镜的研究》于一九八六年十二月六日在天津通过国家级鉴定。市售的千瓦级CO_2激光器,输出的激光光强分布一般来说是不均匀的,因而一次处理宽度较窄(小于4mm)。天津纺织工学院采用正多面转镜方式,成功地实现了千瓦级CO_2激光热处理的宽带扫描。已研制成功两种样机:GJ-Ⅱ型,在2kW激光功率下一次淬硬宽度在9～26mm范围内连续可调,光束摆动频率在     

全固态激光器14 kHz Q脉冲实验研究

在激光二极管抽运固体激光器(DPSSL)中设计一种由无刷电机驱动,采用棱镜作为旋转反射镜的转镜Q开关。设计了20只棱镜的转盘,获得重复频率14.3 kHz的激光脉冲,实现了千赫兹高重复频率大功率关断能力的Q开关技术。在逐步提高转镜转速来缩短Q开关时间的实验中,激光脉冲序列相应递减,当棱镜转镜转速为4.3×104r/min时,获得脉宽89 ns,重复频率14.3 kHz的1064 nm高重复频率脉冲输出。当输入功率为795 W时,获得平均功率100 W脉冲输出,电-光转换效率为12.5%,峰值功率达到78.3 kW。实验结果说明,棱镜转镜Q开关是实现全固态激光器千赫兹Q脉冲输出的可行技术途径之一。     

输出可调的电光调Q射频激励波导CO_2激光器的研究

研究了输出可调的光栅选支电光调Q射频激励波导CO2 激光器 ,可以通过调节电光晶体上的电压来调节调Q激光脉冲峰值功率、脉冲宽度、脉冲建立时间 ,理论分析与实验结果一致。同时采用另外一种激光器结构提高了激光输出功率。     

调Q运转外腔面发射激光器

在光泵浦外腔面发射激光器中,分别用Cr~(4+)∶YAG晶体和半导体可饱和吸收镜SESAM作为可饱和吸收介质,获得了稳定的调Q脉冲输出。使用Cr~(4+)∶YAG晶体时,调Q脉冲的宽度为10μs,脉冲重复频率为26.3 kHz。在相同的脉冲重复频率下,用半导体可饱和吸收镜所获得的调Q脉冲宽度为8μs。基于外腔面发射激光器中增益芯片的量子结构,以及Cr~(4+)∶YAG晶体和半导体可饱和吸收镜各自的时间特性,分析讨论了两种不同的可饱和吸收介质作用下,外腔面发射激光器中调Q脉冲的形成过程,初步清晰了外腔面发射激光器这一特殊种类的激光器中与调Q过程相关的物理图像。     

激光测距机调Q直流马达火花电压的干扰及抑制

&马达转镜调Q是固体激光器最普遍的一种调Q方法,它利用马达转子带动全反射棱镜旋转,通过控制氙灯触发至转镜到达共振腔平行位置的时间,使之等于氙灯点燃到粒子反转数达最大值的时间来达到激光器的Q值突变,从而产生巨脉冲。常用的调Q马达大多为直流马达,工作电压可在20～27伏之间变动,转速在每分钟3万转左右。     

2.794μm高重复频率Fe2+:ZnSe被动调Q激光器脉冲特性理论分析与实验研究

3μm波段被动调Q激光可饱和吸收体的损伤阈值较低，在高峰值功率、高重复频率条件下非常容易出现损伤。理论分析了可饱和吸收体的初始透过率和输出镜的反射率对被动调Q激光输出脉冲宽度的影响。采用两种具有不同初始透过率的Fe²⁺∶ZnSe晶体进行了氙灯泵浦的Er,Cr∶YSGG激光器被动调Q实验研究。结果表明，具有低初始透过率的可饱和吸收体能够获得较低的脉冲宽度，且具有高初始透过率的可饱和吸收体能够通过提高输出镜的反射率来压缩脉冲宽度，脉冲宽度与晶体棒直径无关，实验结果与理论结果吻合。通过优化腔内布局实现了高重复频率、高峰值功率的2.794μm被动调Q激光输出，激光器在60 Hz重复频率下分别获得了单脉冲能量4.7 mJ和7.0 mJ的调Q激光输出，脉冲宽度分别为97.0 ns和72.6 ns。研究结果为被动调Q激光器的设计提供了理论指导。     

小型TEA CO2激光器的快速调谐技术研究

报道了两种快速调谐技术的研究-6面转镜+固定光栅法和高频步进电机驱动光栅法.实验表明,高频步进电机法优于转镜法.实验得到激光器的一级调谐输出谱线50余条,激光输出能量(30～100)mJ.在单台CO2激光器上实现快速调谐输出波长不同的激光脉冲,其时间间隔达到≤10ms.     

偏振输出的激光谐振腔

在巨脉冲激光器中,若从输出激光的偏振性来分类的话,可以分为非偏振光输出和偏振光输出两大类:发展较早的电机转镜调Q巨脉冲激光器和近几年发展起来的小型染料调Q巨脉冲激光器的输出激光,是非偏振的;而典型的带起偏器的普克尔盒电光调Q激光器则输出偏振光。     

无氦重复频率长寿命可调谐TEA CO_2激光器

实验研究了无氦重复频率长寿命TEA CO_2激光器的输出特性,一次充气寿命大于10~6次脉冲,激光总效率为14％。实验表明,氦气对TEA CO_2激光器的输出特性影响不大。     

转镜和可饱和吸收体并用的CO2 Q开关激光器

CO2激光器的Q开关法,除了通常的转镜Q开关和在共振腔中插入机械遮光器的Q开关外,还有使用对振荡波段具有可饱和吸收的气体的被动Q开关等。在产生近红外波段的强光脉冲的同时,它们为CO2激光的动态性能提供了许多知识。     

光栅选支电光调Q射频激励波导CO_2激光器研究

本文在理论和实验上研究了光栅选支电光调 Q射频波导 CO2 激光器。调 Q激光脉冲重复频率 1Hz～ 10 k Hz可调 ,在 10 k Hz重复频率时 ,获得激光脉冲峰值功率为 15 0 W,脉冲宽度为 180 ns     

高重频风冷声光调Q光纤激光器实验研究

为了实现功率稳定的风冷高重频脉冲光纤激光器,采用主振荡功率放大结构,对声光调Q的全光纤激光器进行了研究.振荡级采用声光调Q方案,以光纤光栅对为激光器腔镜,915nm激光二极管连续抽运,得到了中心波长1064nm、重复频率10kHz到130kHz可调的激光脉冲输出.采用两级大模场双包层光纤放大,实现了平均功率101W、脉冲宽度328.1ns、3dB光谱宽度0.6nm的激光输出.第二放大级光光转换效率69%,激光器总光光转换效率达62.7%.分析了声光调Q产生的宽种子光脉冲经放大后发生波形畸变的原因.结果表明,采用915nm抽运波长提高了激光器输出激光功率稳定性,在风冷的情况下输出功率长期稳定性优于2%.     

微微秒脉冲激光器及其应用(I)

最近,激光模式同步技术进展极快,在固体激光器方面,用Q开关的红宝石、掺钕钇铝石榴石或玻璃激光器得到了脉冲宽度0.1~1毫微秒量级、周期几百兆赫的规则的激光振荡;这种亚毫微秒脉冲,在最近一、二年间,进一步向微微秒脉冲发展,峰值输出达1千兆瓦的激光器也能较为容易地得到。本文就固体激光器的模式同步现象和微微秒脉冲的产生进行解说,尽量作到易懂,同时对其应用领域作一展望。     

Yb∶YAG陶瓷强化Cr,Yb∶YAG自调Q微片激光器性能研究

报道了通过键合Yb∶YAG激光陶瓷来强化Cr,Yb∶YAG自调Q微片激光器激光性能的研究结果。实现了Yb∶YAG/Cr,Yb∶YAG自调Q微片激光器的激光输出。当吸收抽运功率为7.1W时获得了0.53W的自调Q激光输出,对应的光-光转换效率为7.5%。在实验中获得了脉冲能量大于25μJ、脉冲宽度小于3ns、峰值功率高达9kW的自调Q激光脉冲输出。同时研究了输出耦合镜透射率对Yb∶YAG/Cr,Yb∶YAG自调Q微片激光器激光性能的影响。     

短脉冲间隔脉冲组输出电光调Q Nd:YAG激光器

提出了一种短脉冲间隔、子脉冲峰值功率高的脉冲组输出电光调Q激光器。以激光二极管(LD)侧面抽运Nd:YAG晶体,谐振腔单次储能,控制Q开关台阶式多次开启,将单次抽运能量分多次调Q输出,实现短脉冲间隔脉冲组激光输出,为高重复频率、高峰值功率激光器提供研究思路。实验结果表明,用一组半环形激光二极管模块作为工作物质Nd:YAG的抽运源,铌酸锂(LN)晶体作为Q开关,激光二极管模块单次抽运工作物质储能,台阶式开启Q开关,激光器在1~20Hz频率范围内能够稳定运行,得到子脉冲间隔最小为100ns的脉冲组输出,子脉冲频率在1.1~10.0MHz范围内可调,子脉冲能量大于23mJ,能量波动小于10%,单个脉冲宽度小于37ns,子脉冲峰值功率接近1 MW,光-光转换效率为22.5%。