高光束质量1.57 μm的光参量振荡器

将渐变反射率镜 (VRM)虚共焦非稳腔成功地应用于光参量振荡器 (OPO) ,在工作重复频率 2 0Hz时 ,获得了能量 40mJ,光束发散角 4mrad的 1 5 7μm激光输出。     

高光束质量人眼安全OPO 激光器

将固体激光中用以提高光束质量的高斯型变反射率虚共焦非稳腔技术应用于OPO , 在理论上分析高斯型变反射率非稳腔的模场分布,实验上采用1. 064μm 的Nd∶YAG激光器作为泵浦源,OPO 为单谐振非临界相位匹配方式,得到1. 57μm OPO 输出能量60mJ / pluse ,重复频率1Hz ,M2 小于3 ,光光效率40 %的人眼安全激光。     

专利与文献

本书共两部分:(1) 非稳腔、波导共振腔、环形激光共振腔和具有反射率可变反射镜的共振腔的基本原理,激光频率的稳定和多模激光束传输;(2) YAG激光器、染料激光器、高功率激光器、激光二极管泵浦固体激光器、光纤激光器、CO_2波导激光器和准分子激光器用的共振腔的工艺。     

Er3+-Yb3+共掺DBR光纤激光器的实验研究

采用Er3 -Yb3 共掺单模光纤制作了DBR光纤激光器,有源光纤长度为10cm,光纤激光器为短腔结构.通过对不同前腔镜反射率的Er3 -Yb3 共掺DBR光纤激光器进行实验,得到了前腔镜反射率与激光器输出功率和阈值电流之间的关系,并对前腔镜反射率和有源光纤的长度的最优化选择进行了分析.     

Nd：YAG激光器非稳腔设计与性能研究

研究了Ｎｄ：ＹＡＧ固体激光器虚共焦望远镜型非稳腔的设计方法，对固体激光器特有的热透镜效应及工作物质折射率对腔长的影响做了分析，并对该腔型的输出模式、发散角、输出能量密度及脉冲宽度等主要性能参数做了实验研究。     

固体激光谐振腔研究的进展

本文对固体激光谐振腔的某些新进展,包括动态稳定腔、径向可变反射率镜腔和板条激光器用光腔,作了详细分析和讨论。     

纵向泵浦激光器输出镜反射率的优化

在固体激光器设计中，对于给定的激光晶体为了提高激光器的效率，通常要对激光器的参数进行优化。输出腔镜反射率对于激光系统有重要影响。利用光子能流理论，得到了输出腔镜反射率的表达式，其不权与激光介质参数有关，还与泵浦状态有关。     

光腔衰荡法的单波长反射率测量实验研究

分析了反射率光腔衰荡法测量原理的近似条件,讨论了共焦腔的失调特性,计算了腔镜反射率对衰荡信号的影响。在此基础上,为减少OPO激光束的衍射损耗引入的测量误差,选择He-Ne激光作导引光,建立以共焦腔为衰荡腔的单波长反射率测量装置。利用直腔和折叠腔对腔镜和插入镜片的反射率进行了实验测量。直腔方式下测量的均方差小于6×10-6。分析表明,光腔衰荡法只适用于高反镜反射率的测量;在光路调节中采用具有对数变换功能的示波器,可以提高测量精度。     

由变反射率输出耦合镜构成的非稳定腔Nd:YAG激光器的研究

研究了由变反射率输出耦合镜构成的非稳定腔Nd:YAG激光器的特点。给出了激光参量与变反射输出镜非稳定腔的关系。     

光腔模式的数值矩阵方法

对腔镜有限分划,构造数值矩阵,并对其进行特征值求解和迭代,从而实现光腔模式计算.计算了圆形镜共焦腔和虚共焦非稳腔内的光场特性和远场光束质量,通过与理论解和实际结果的比较,证明了此法具有较大的实用价值. 本文提出了基于衍射积分理论的数值矩阵方法,在谐振腔模式计算中取得了很好的效果.其基本思想为:将腔镜划分为足够大数量的、按一定规律分布的面积单元,将镜面上复振幅的连续分布变为这些面积单元上的离散分布.最后,通过数值积分和插值计算,构造出高精度的传输矩阵,将传统迭代法中对光场复振幅的二维积分变为线性叠加,从而可对腔内光束特性迅速求解. 本文先以圆形镜共焦腔为例,计算出腔内基模的复振幅分布(腔镜表面)、腰斑尺寸和远场发散角,和拉盖尔-高斯模型比较,两者较好符合.然后,对华工激光公司的激光器产品采用的虚共焦非稳腔的光束特性计算,和实际结果符合很好.(PH3)     

宽谱连续波复合衰荡光腔技术测量高反射率

提出了一种连续波复合衰荡光腔(CRD)技术,可同时确定腔镜和待测镜高反射率,无需测量系统响应,提高了测量精度。以方波调制的连续激光耦合进衰荡腔,采用锁相方式探测衰荡信号一次谐波的振幅和相位。在数据处理中消除了系统响应的影响,由对应调制频率时直腔和折叠腔衰荡信号一次谐波的振幅比值和相位差值进行频域拟合,同时得到腔镜和待测平面镜的反射率。理论上推导了频域拟合函数。对100 cm共焦腔和110 cm稳定腔分别进行了直腔和折叠腔实验,最终确定腔镜反射率99.784%,待测平面镜反射率99.668%,测量精度达到10-5量级,与测量并消除系统响应后得到的反射率结果一致。     

蓝紫光的腔增强空气喇曼光谱

喇曼光谱是一种无损、快速检测物质成分的方法。为了提高监测灵敏度, 对408nm波段半导体激光器的腔增强自发喇曼散射进行了研究。利用输出功率500mW、线宽0.9nm的408nm半导体激光器作激发光, 把激光耦合入共焦球面镜腔, 两面共焦球面镜的反射率分别为96.5%和99.5%, 部分激光返回半导体激光器形成光反馈, 半导体激光器与共焦腔形成共振。对装置的光反馈过程进行了探讨, 并对外腔的模式匹配和频率匹配分别进行了分析。结果表明, 共焦腔内功率达到15W, 功率增强了30倍; 用90°探测构型收集喇曼信号, 完成了空气喇曼信号检测; 1s积分时间, 获得N₂信号900个计数。此共振增强腔大大增强了喇曼散射信号, 有潜力应用于多种气体的在线检测或高灵敏度检测。     

利用光纤环镜进行优化的掺镱光纤激光器

提出了利用光纤环形镜和高反射率光纤光栅做腔镜的F P腔掺镱光纤激光器的优化设计结构。光纤环形镜的宽带反射特性使抽运光能够充分被介质吸收 ,提高激光器的转化效率 ;其反射率可调特性容易得到最佳耦合输出比 ,当光纤长度改变时 ,不必更换输出腔镜就可以得到最佳功率输出。光纤长度 7m ,抽运功率 5 1mW时 ,激光器输出功率为 5 6 5mW ,斜率效率为 19%。与其他结构光纤激光器相比 ,这种优化结构效率更高     

关于等价共焦腔方法的讨论

一、概述稳定球面两镜腔的模式理论是建立在其与共焦腔等价的基础上的.在许多文献中,为了证明等价共焦腔存在的唯一性,都假设稳定球面两镜腔本征模式的等相位面曲率半径ρ_(Gi),在腔镜处等于腔镜的曲率半径ρ_i:ρ_(Gi)=ρ_i (1)由于上式并不普遍成立,因此文献[1]的作者对等价共焦腔方法提出质疑.鉴于这个问题的重要性,有     

掺铒光纤激光器输出特性的研究

在一定的条件下,确定了掺铒光纤激光器的最佳光纤长度和激光器两个腔镜的最佳反射率,设计出的光纤激光器的输出特性可以得到优化。根据掺铒光纤激光器的速率方程,对线型腔光纤激光器的输出特性进行了理论分析,得到了光纤激光器在稳态条件下的输出功率,阈值抽运功率和斜率效率的解析表达式。对光纤激光器的输出特性进行了数值模拟,得到了泵浦功率为20mw,饵离子掺杂浓度为400 ppm,掺铒光纤长度为1.5m,光纤环形镜反射率为1,光纤光栅反射率为0.5时,光纤激光器的输出功率和斜率效率较大,阈值抽运功率较小。为光纤激光器的优化设计提供了理论依据。     

基于同级多波长喇曼光纤激光器输出特性研究

本文基于喇曼光纤激光器的理论模型,分析了同级多波长喇曼激光器的输入输出功率特性,并通过调节腔镜输出端反射率,实现了最优化等功率输出;同时,在给定泵浦功率时,调节输出端任一腔镜反射率,优化激光输出功率特性。     

飞秒激光直写铒镱玻璃波导激光器的优化设计

为了对双向抽运的飞秒激光直写铒镱共掺磷酸盐玻璃波导激光器进行数值模拟,采用铒镱共掺系统的速率方程及传输方程,对波导尺寸、激光器后腔镜反射率、掺杂铒镱离子浓度比等参量进行了优化。得到当波导长度为10mm、后腔镜反射率为0.6、掺杂铒镱离子浓度比为3.6,975nm波长400mW抽运时,有1535nm波长57mW的激光输出。结果表明,计算结果和国外相关报道的实验结果相近,能够为飞秒激光加工有源玻璃波导及其激光器设计提供一定的理论依据。     

半导体激光泵浦Nd:YAG激光器技术研究

本文研究了半导体激光端面泵浦固体激光器中的主要技术,指出泵浦功率较低时,为了降低激光器的阈值应选用近半共心腔或大R腔;泵浦功率较高时,为了提高激光器的输出功率和转换效率应选用半共焦腔。泵浦光耦合系统的设计应满足与激光腔模的最佳模式匹配。当泵浦功率为86mW时,Nd;YAG激光器基模输出8.3mW;激光器阈值为12mW。     

用于YAG激光器的虚共心介稳腔

本文介绍了对YAG虚共心介稳腔输出特性的实验研究结果。得出了虚共心介稳腔的放大率因子M,腔长L对输出能量、场图均匀性和发散角的影响规律。通过与平凹稳定腔的比较进一步显示了这种腔形对中小功率固体激光器的实用价值。     

双包层Yb/Er共掺光纤激光器的特性研究

对980nm抽运的双包层Yb/Er共掺光纤激光器进行了数值模拟,分析了稳态情况下光纤中上能级粒子数,抽运光功率,信号光功率沿光纤轴向的分布.计算了激光器输出功率与光纤长度的关系,激光器输出腔镜反射率与输出功率的关系.根据数值模拟的结果,采用4m长的铒镱共掺双包层光纤作为增益介质,反射率为15%的双包层光纤光栅作输出腔镜组建了全光纤激光器,其斜率效率为40%.在3.4W的最大抽运功率下,得到了1.25W的激光输出,输出光谱宽度为0.49nm.