采用振荡放大结构的声光调Q Nd∶YAG激光器及光纤传输聚焦系统

研究了一种氪灯抽运的双Nd∶YAG棒和声光调制器构成一级振荡加一级放大的声光调QNd∶YAG激光器。动态激光平均输出功率最大达到 16 9W ,在重复频率 1kHz时 ,测得脉宽 70ns,峰值功率达到 5 94kW。用芯径 0 6mm的全石英光纤传输激光 ,并设计了一套聚焦光学系统 ,实现了大幅面的激光雕刻工作     

基于圆环达曼光栅整形的环形光抽运的Nd…YAG声光调Q涡旋光激光器

研究了圆环达曼光栅(CDG)整形的环形光抽运的声光调Q Nd…YAG激光器。该激光器的腔体由激光晶体、声光调制器以及平面输出耦合镜组成。所用抽运源为光纤耦合808nm半导体激光器,其发射光经过CDG发生一级衍射,产生的环形光场强度分布用于端面抽运Nd…YAG激光晶体。实验获得了高光束质量、线偏振、且具有螺旋相位的主动调Q脉冲光输出。当吸收抽运功率为5.6 W、声光调制器工作频率为5kHz时,激光脉冲的平均功率为470mW,峰值功率达到588 W,脉冲宽度为160ns。     

双棒串接双声光器件调Q Nd:YAG激光器的研究

研究了一种谐振腔内由氪灯抽运的双 YAG棒和两个小功率电源同步驱动的双声光器件串接的调 QNd:YAG激光器 ,给出了谐振腔的最佳腔长和最佳输出镜的透过率 ,最大激光平均功率达到 110多瓦。研究了在不同调 Q重复频率下的激光输出特性。     

高重频人眼安全光参变振荡器实验研究

介绍了连续激光二极管抽运声光Q开关Nd:YAG激光器抽运的高重复频率1.57μm人眼安全光参变振荡器实验研究结果.采用连续激光二极管三侧面抽运Nd:YAG模块和QSGSU-6型小型声光Q开关,1.57μm光参变振荡谐振腔置于1.06μm Nd:YAG激光谐振腔内,非线性晶体为X切割的KTP晶体,利用Ⅱ类非临界相位匹配光参变振荡输出1.57μm波长激光.在重频1kHz~5 kHz时进行了初步实验,在重频3kHz时,获得1.57μm高重复频率激光最大输出功率480mW,最大峰值功率58.8kW,脉宽2.72ns,电光效率达2.6‰.试验结果表明,连续激光二极管抽运声光Q开关内腔光参变振荡器是获得高频人眼安全激光的一种有效途径.     

声光调Q连续泵浦YAG激光器

我们将熔石英和F_3玻璃制成的两种声光Q开关用于连续泵浦YAG激光器,分别进行了声光调Q试验.获得了重复频率在1～10千周的激光脉冲输出.初步试验结果:动静比可达0.94:1;平均功率输出达7瓦以上,峰值功率输出在重复频率为3千周时达4.5千瓦.测量了重复频率对平均功率、峰值功率以及激光脉冲建立时间的影响.为了选择适用的声光元件材料,我们建立了声光性能指数、光弹系数以及超声衰减系数的测试技术.并对几种国产固体材料进行了测量.     

KTA和KTP晶体参量激光特性研究

讨论了激光二极管阵列(LDA)侧面泵浦声光调Q Nd:YAG内腔式光学参量振荡器(OPO)的阈值特性;在相同的实验条件下,对比分析了KTA和KTP晶体参量激光输出特性.当声光重复频率为4kHz,输出镜透过率为30%,泵浦电流为14.5A时,波长为1.57μm,KTA晶体参量激光平均输出功率最大为613.4mW,脉冲宽度约2.5ns,峰值功率超过61kW.     

LD端面抽运Nd∶YAG 1338 nm单波长激光器

通过LD端面抽运Nd∶YAG激光腔镜膜系的合理设计,抑制Nd∶YAG晶体最强跃迁对应的1064 nm波长和相邻的1319 nm波长的激光振荡,成功实现了1338 nm单波长激光输出。实验中对比了平平和平凹腔型,研究了连续运转和声光调Q模式下的激光输出。连续运转模式时,在12.9 W的抽运功率下,获得了最高3.25 W的1338 nm激光输出;声光调Q模式下,1338 nm激光的平均输出功率和脉冲宽度随着重复频率的减小而下降。在12.9 W的抽运功率下,当声光调Q重复频率从15 kHz减少到5 kHz,平均输出功率由2.8 W降低到1.9 W,对应的脉冲峰值功率由1.7 kW升高到5.4 kW。     

LD泵浦双调Q Nd:GdVO4激光器实验研究

报道了采用半导体激光器(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,实现1.06μm激光的双调Q运转.当泵浦功率为7.7w,重复频率为10kHz时,得到最短脉冲宽度20ns,单脉冲能量45.8μJ及相应峰值功率2.29kW的激光脉冲.     

深紫外固体激光系统

报道了一种利用非线性光学频率变换技术生成深紫外激光的固体激光系统.此系统采用基于CLBO晶体和频的频率变换方案,参与和频过程的两路激光分别是一台全固态声光调Q Nd:YVO;激光器输出的1064 nm近红外激光和一台灯抽运电光调Q倍频Nd:YAG激光器抽运的钛宝石激光器输出的三倍频238.7 nm紫外激光.对系统中的调Q倍频Nd:YAG激光器、钛宝石激光器、BBO三倍频模块、调Q Nd:YVO4激光器以及CLBO和频模块进行了详细描述.最后,在实验中获得了最高功率217 μW,重复频率10 Hz的195 nm深紫外激光输出.     

高功率全固态绿光激光器的实验研究

加工应用设计一种输出光功率大于30 W的全固态声光调Q激光器.采用进口808 nm的半导体激光器侧面抽运,总抽运光功率为120 W,共用6条20 W的半导体激光棒.激光工作物质为Nd∶YAG,尺寸为φ3 mm×28 mm.半导体激光条和Nd∶YAG工作物质共用一套恒温水冷系统,采用串路连接.整个模块的外形尺寸约为50 mm×55 mm×45 mm.采用声光调Q及KTP晶体内腔倍频.KTP晶体用恒温循环水冷却.通过精确计算(包括激光工作物质的热效应等)及实验研究,据实际应用特点,专门设计了谐振腔参数.全部元件装入一个100 mm×130 mm×240 mm的激光头内,采用可靠的抗震防尘及自制的半导体激光电源.(OC3)     

高能量1 ns Nd:YAG激光器系统

为了实现高能量、窄脉宽的输出,设计了一种半导体端面泵浦Nd:YVO4的主振荡器与功率放大器(MOPA)结构的Nd:YAG激光器。半导体端面泵浦布儒斯特切角Nd:YVO4晶体调Q主振荡器,获得了单脉冲能量0.16mJ,重复频率5Hz,脉冲宽度0.964ns的种子激光输出。通过使用光隔离器和端面切角的Nd:YAG晶体,避免了Nd:YAG双通预放大器的ASE效应,获得了单脉冲能量88mJ,脉宽0.972ns的激光输出。通过空间滤波器后,两级主放大器单通放大后,最终获得了单脉冲能量大于3.25J,脉宽1.051ns,M2为1.9,不稳定度小于±3%ns激光放大输出。     

Nd:YAG单程激光放大器的设计方法

高平均功率Q开关固体激光器具有较多的应用需求,Nd:YAG激光器只有采用振荡放大结构才能获得Q开关高平均功率激光输出.对单程Nd:YAG激光放大器进行了理论分析,并从实验上进行了验证.     

高重复率半导体激光抽运Nd∶YAG放大器激光特性的实验研究

实验研究了高重复率、大功率半导体激光二极管阵列(LDA)侧面环绕抽运的Nd∶YAG激光放大器的放大特性、热焦距变化和热致双折射效应引起的退偏特性。偏振光经千赫兹高功率单通激光放大器,获得约3倍的光脉冲能量放大,脉冲宽度基本保持不变,其输出的P分量与S分量的能量比趋于常数3∶1,实验测得的能量放大倍率及放大光束的椭圆偏振度与理论预期吻合很好。     

基于石墨烯被动调Q Nd:YAG晶体微片激光器

设计了以石墨烯作为可饱和吸收体的被动调Q掺钕钇铝石榴石晶体(Nd:YAG)微片激光器。该激光器采用三明治结构,附有石墨烯薄层的YAG晶体紧密压贴于工作物质Nd:YAG晶体上,晶体端面镀膜作为端面镜构成平行平面谐振腔。采用光纤耦合输出激光二极管端面抽运技术,利用石墨烯的可饱和吸收作用,在注入功率为1.17 W时实现微片激光器的调Q运转,获得波长1064.6 nm,重复频率300~807 kHz可调,最小脉冲宽度75 ns的激光输出。激光器最大输出功率38.4 mW,最大单脉冲能量54.7 nJ。     

High-power Nd-doped fiber amplifier for coherent intersatellitelinks

Intersatellite optical communication links require laser beams of at least 1 W of power modulated at gigahertz frequencies. They can be delivered by a master oscillator power amplifier system which consists of a stable single-frequency Nd:YAG laser, a high-speed phase modulator, and an optical amplifier. To allow coherent detection, the polarization state must be stable and controllable at the amplifier output and the phase noise must be kept low. We report here the design and the experimental results of a diode laser-pumped double clad Nd-doped fiber amplifier with polarization control, 30-dB gain, and about 1.3 W of output power     

高增益亚纳秒脉宽激光Nd:YAG双通放大器

对亚纳秒脉宽激光脉冲进行了双通放大的实验研究。双通放大器增益介质掺杂原子数分数为1.0%,3 mm×120 mm的Nd:YAG棒。为了消除自激振荡和放大自发辐射(ASE)效应,Nd:YAG棒两端面采用1.5°倾角设计。为了获得较高的能量提取效率,通过选择合适的扩束镜倍率,保证主振荡器输出的种子激光光斑面积大约为晶体棒端面面积的80%。主振荡器输出的单脉冲能量为0.16 mJ,重复频率为5 Hz,脉冲宽度为0.964 ns,M2为1.5的种子激光,经过Nd:YAG双通放大后,得到了单脉冲能量88 mJ,脉宽0.975 ns,M2为1.7,不稳定度小于±3%,550倍的稳定高增益亚纳秒激光双通放大输出。     

准连续波掺钛蓝宝石激光器的研究

采用三镜驻波腔和四镜驻波腔,以声光调Q内腔倍频Nd：YAG激光泵浦钛宝石激光器．实现了钛宝石激光器的准连续运转。当输出镜透过率为20％,泵浦光平均功率为7W时,获得钛宝石激光最大输出平均功率为0．95W,转换效率为13．6％,同时实现了720—820nm波长的连续调谐输出。     

激光二极管抽运的主振荡级与功率放大器结构Nd∶YVO4激光器

为了实现固体激光器高功率、高光束质量的输出,设计了一种激光二极管(LD)阵列抽运的主振荡级与功率放大器(MOPA)结构的Nd∶YVO4激光器。该激光器的振荡级采用平-平谐振腔结构,并使用棱镜组对激光二极管阵列的抽运光整形,消除了激光二极管阵列抽运光不对称对振荡器输出光束质量的影响,在连续工作条件下获得了6.1 W的激光输出,其光束质量M2因子为M2x=1.14,M2y=1.13,光-光转换效率为25.6%。放大级采用具有近共焦、非稳腔特点的折叠光路结构,使振荡级激光光束10次通过放大级晶体,并且有效地抑制了放大自发辐射(ASE)和寄生振荡。在振荡级以6.1 W注入放大器时,得到最大输出功率26.8 W,此时放大器提取效率为29.1%,输出光束质量M2因子为M2x=2.08,M2y=1.92。