RF激励波导CO2激光器电光调Q实验研究

对用于激光主动成像雷达、运行于稳频选支模式的射频激励波导CO2激光器腔内插入CdTe电光晶体调Q实验进行了研究。计算了CdTe晶体的插入损耗并与实验结果取得了一致,对CdTe晶体和其配套的λ/4波片的热稳定性进行了研究,比较了加压式和退奢式电光调Q对激光脉冲特性的影响。激光调Q输出EH11模,重复频率41.67kHz,峰值功率达到360W,脉冲半宽度(FWHM)150ns。     

二维声光调Q开关近场衍射效率分布

通过一维声光调Q开关晶体内的声压分布,得到一维声光Q开关晶体内部衍射效率的空间分布。再通过计算一维Q开关衍射效率的空间分布,得到二维声光调Q开关晶体中超声场的空间分布,进而得到晶体中衍射效率的空间分布。研究发现在相同驱动功率下,二维声光调Q相比一维声光调Q,在关断损耗上有较大提高,二维声光调Q衍射效率极大位置在z=2 mm平面处。     

电光调Q Nd:YAG固体激光器脉冲展宽研究

从理论上分析了影响调Q激光器脉冲宽度的因素,利用速率方程建立了电光调Q脉冲展宽输出过程中反转粒子数密度、光子数密度、腔损耗之间的变化关系式,并进行了数值模拟,绘出了输出平滑脉冲时的腔损耗变化曲线,在实验中我们设计了合适的谐振腔结构,并通过使用两个闸流管作为高压开关控制KD*P上的电压变化波形,从而控制腔损耗使其满足脉冲展宽的条件,在实验上最终获得了420ns调Q激光脉冲。     

La3Ga5SiO14晶体电光Q开关的研究

模拟旋光晶体在激光腔中作为电光Q开关使用时的工作状态．建立了研究旋光晶体电光效应的实验装置。通过对旋光晶体在正交偏光和平行偏光干涉实验中干涉现象的研究，得到了旋光晶体在激光腔中作为电光Q开关使用时的最佳构图，并将典型的旋光晶体La3Ga5SiO14成功地制作成了电光Q开关。     

LD端面泵浦单频调Q激光器的研制

用激光二极管(LD)泵浦Nd:YVO4晶体,采用四镜环形腔结构,腔内放置由法拉第旋光器和λ/2波片及布氏片组成的光学单向器,实现了稳定的1064nm单频激光的输出,在腔内插入Cr4 :YAG晶体时,获得了脉宽为100ns、重复频率为21kHz的单纵模被动调Q激光输出.     

CdTe电光调频晶体用于电光调Q研究

本文研究了CdTe电光调Q晶体及电光调频晶体的调制特性,报道了采用 CdTe电光调频晶体进行电光调 Q的光栅选支射频激励波导 CO2激光器,调 Q激光脉冲重复频率 1Hz～10 kHz可调,在 10 kHz重复频率时,获得激光脉冲峰值功率为 300 W,脉冲宽度为 150 ns.     

双调Q开关热退偏补偿全固态激光器

为了有效地补偿激光二极管(LD)侧向抽运1000 Hz重复率电光调QNd:YAG激光器棒状增益介质内存在的热致双折射损耗,设计了一种新颖的双调Q晶体开关复合谐振腔结构。实验结果表明,设计的双调Q晶体开关结构Nd:YAG激光器输出激光脉冲能量比单调Q晶体开关结构的非补偿腔输出能量提高了56％,当侧面抽运半导体激光器输出功率达到450 W时,激光输出达到30 mJ/pulse,输出光束偏振度优于10:1,激光脉冲宽度约14 ns。并获得6．7％的光一光转换效率。通过对双调Q开光激光谐振腔进行建模,并用求解速率方程对其特性进行理论分析,所得的计算结果与实验结果基本吻合。     

纳秒上升时间Q开关高压脉冲发生器的设计

设计了一种基于Marx Bank Generator脉冲发生原理而设计的ns级上升沿调Q开关雪崩三极管高压脉冲发生器。它可以在20ns以内的时间在Nd:YAG激光器的电光调Q晶体（KD*P）两端加上1/4波高压，调Q时间由原来使用电子管时的90ns缩短为15ns以内，从而使输出脉冲的峰值功率由25mW增大至93mW，脉宽由16ns缩短为8ns。该调Q电路还具有体积小、功耗低、电磁辐射小、重复率高和工作寿命长等优点。     

LDA端泵浦短腔Cr^4＋：YAG被动调Q Nd：YAG激光器

采用峰值功率600W的准连续（QCW）激光二极管阵列（LDA）端泵浦Nd:YAG晶体，其耦合装置为自制的微柱透镜阵列和透镜导管，使用Cr^4 :YAG可饱和吸收晶体作为Q开关，并选取长度较短的Nd:YAG晶体，从而使激光腔的长度缩短到11mm，实验研究了在较短的腔长条件下调Q输出多脉波形的时间、空间分布，采用平－平腔结构时，每次泵浦脉冲获得单脉冲输出，脉冲宽度＜4ns，能量4．5mJ。     

微型声光调Q开关

该文介绍了应用于激光器系统中的微型声光调Q开关的设计、测试及应用。通过有限元数值分析各因素对声光调Q开关衍射损耗的影响,提出了一种新型优化声光调Q开关的设计方案。选用氧化碲（TeO2）晶体作为光电偏转材料,利用集成电路兼容工艺加工得到封装尺寸为17.8 mm×6.8 mm×17.8 mm,工作波长1 064 nm,光脉冲上升时间28.99 ns的微型声光调Q开关。该微型声光调Q开关具有优异的性能,其体积缩减到原来产品的40%;光孔径为0.8 mm;在全温范围（-45~70 ℃）内稳定工作,衍射损耗保持在35%（±2%）。     

二极管激光泵浦的微型绿光调QNd:YVO4激光器

介绍了一种高效率腔内倍频及调QNd:YVO4激光器。激光器的Q开关工作是通过一块腔内KTP晶体实现的,该晶体同时用作倍频晶体,实现类相位匹配。连续工作情况下,在泵浦功率800mW时,得到115mW的绿光输出,光-光转换效率为14.4%。调Q工作时,获得脉宽为5.45ns,峰值功率为74W的脉冲绿光,工作频率为100Hz。     

波导CO2激光器电光腔倒空特性研究

对影响射频波导激光器电光腔倒空的激光输出脉冲特性的几个主要参数进行了研究。通过改变加在CdTe电光晶体上高压脉冲的不同上升沿时间,以及在不同布氏窗输出反射率等情况下,对腔倒空的脉冲宽度及脉冲峰值功率的变化特性进行了理论分析。在一台用于主动激光成像雷达光源的准折叠高重频腔倒空射频波导CO2激光器上,通过改变CdTe电光晶体的工作参数,获得了20ns到30ns(FWHM)可调输出脉宽。     

楔角Nd∶YVO_4晶体电光调Q激光器性能研究

通过对自然双折射晶体Nd∶YVO4偏振特性的研究,采用带有楔角的Nd∶YVO4晶体进行电光调Q,腔内可以不加入偏振片,这种设计有简化腔内元件、缩短腔长和降低损耗的优点,可得到更高的功率和更窄的激光脉冲宽度。实验使用尺寸3 mm×3 mm×5 mm,10°楔角的Nd∶YVO4晶体,用La3Ga5SiO14晶体作为退压式调Q元件,在1 kHz重复频率下,获得平均输出功率2.2 W,脉冲宽度6.3 ns,光-光转换效率39.2%,峰值功率超过300 kW的激光输出。     

一种声光调Q窄脉宽小体积激光器

为了构建一种声光调Q的窄脉宽小型Nd:YVO₄激光器,从主动调Q速率方程出发,分析了抽运速率、重复频率、输出镜透过率对脉宽的影响。该激光器采用简单的平平腔设计,LD端面抽运高增益的Nd:YVO₄激光晶体,在谐振腔内插入一个微型的声光调Q开关,作用长度约为7mm,谐振腔腔长13mm,输出镜的透过率为70%。结果表明,在抽运功率为4.21W、重复频率20kHz时,获得了单脉冲能量20μJ、脉冲宽度1.65ns、峰值功率为12kW的1064nm激光输出。此结果说明,用微型声光调Q开关来构建短腔获得窄脉宽输出是一种切实可行的方案,且该器件还可以作为大功率激光器的种子源。     

2μm声光Q开关

介绍了一种用于固体激光器调Q的2μm声光Q开关。首次使用"失配率"来表征声光器件的阻抗失配程度,并采用LC匹配网络使阻抗失配率从0.82降低到0,衍射损耗提高了1倍。该文还提出了通过减小声光介质的厚度来提高散热速率和产品可靠性的设计方案。该声光Q开关采用石英晶体作为声光互作用介质,通光方向长度45mm,有效光孔径φ3mm,在驱动功率80W时对2μm线偏光衍射损耗达到了88%。该器件用于Ho∶YA激光器中,在重复频率10kHz时,获得的单脉冲能量1.6mJ,脉冲宽度20ns。     

可调谐Cr：LiSAF激光器的调Q晶体腔内位置的选择

本文通过对电光调Q Cr:LiSAF可调谐激光器的KD^*P晶体的腔内三个可能的位置的分析,证明了它们均可以作为调Q晶体的腔内位置。     

LDA端泵浦电光调Q脉冲输出特性研究

利用晶体的电光效应制成脉冲式Q开关(PRM),实现谐振腔中反射镜的部分反射而形成激光振荡.激光介质为Nd:YAG,采用300W准连续LDA(激光二极管阵列)端面泵浦,表面加微柱透镜和透镜导管进行光耦合,传输效率75%,电光晶体为KDP,平-凹腔结构,腔内放置介质膜起偏器,腔长11cm,退压式调Q,设计了实用的退压调Q电路,Q开关后沿触发,改进了硅光电二极管弱光测量电路,输出脉冲被调制,输出脉宽11ns,光-光转换效率10.8%,输出单脉冲能量4mJ,对实验结果进行了分析讨论.     

影响调Q光纤激光器性能的重要因素分析

对影响调Q光纤激光器性能的几个重要因素:放大的自发辐射、Q开关的选择、泵浦功率和速率、光纤的选择、输出耦合腔镜反射率等进行了理论分析,给出了输出脉冲峰值功率和宽度对腔长、腔内往返损耗等参数的依赖关系,并提出了优化方法.     

LD泵浦Nd:GdVO4 晶体Cr4+:YAG 被动调Q 激光脉宽控制

采用LD 泵浦技术, 实现了Nd:GdVO4、Cr4+:YAG 被动调Q 1.06 μm 激光运转。通过改变泵浦光束在激光晶体内的分布以及Cr4+:YAG 晶体在腔内的位置, 实现了LD 泵浦Nd:GdVO4 晶体Cr4+:YAG 被动调Q 激光器的脉宽控制。根据由ABCD 矩阵传输理论计算得出的腔内模式半径沿腔轴的变化关系, 考虑激活介质热效应以及泵浦光强和腔内振荡光强的空间高斯分布, 给出了LD 泵浦Nd:GdVO4 晶体Cr4+:YAG 被动调Q 激光的耦合速率方程组, 数值求解该方程组, 获得了脉冲宽度随饱和吸收体在激光腔内位置和泵浦光在激活介质内分布的变化关系, 理论计算与实验结果相符。     

激光器用快速退压式电光Q开关驱动器的研制

研制了一种快速退压式电光Q开关驱动器,它具有结构简单、稳定性好、体积小且成本低的优点。由基于PWM型集成控制器SG3525的升压型DC/DC开关电源提供0V至1500V的高压直流电平,稳定度在0.2%以内,纹波小于300mV;采用高压功率场效应管作为开关器件,获得了频率在1KHz至50KHz、高电平在0V至1200V可调、下降沿可达6ns的高压负脉冲;采用LiNbO3晶体作为电光晶体,运用于小功率Nd：YVO4激光器的电光调Q,工作在高电平为725V,频率为10KHz时,获得了脉宽约13ns的脉冲激光输出。