激光二极管抽运的Yb:GSO连续锁模激光

作为发射在1μm波段的二极管抽运全固态激光器的增益介质，掺Yb离子的晶体备受关注。掺Yb晶体具有能级结构简单，量子缺陷低（〈0．1），量子效率高等优点。目前成功使用掺Yb的晶体作为增益介质的飞秒激光振荡器已有很多报道，如Yb：BOYSE，Yb：KYW，Yb：SYSE等。     

激光二极管抽运的高效率低阈值Yb:GSO激光器

近年来，掺Yb离子的晶体备受关注：掺Yb离子晶体能级结构简单，可以避免激发态再吸收、频率上转换、弛豫振荡和浓度猝灭等效应。此外，掺Yb离子晶体的吸收光谱位于900～1000nm，无需严格的温度控制即可与InGaAs激光二极管有效耦合，并且具有很宽范围的荧光发射谱，因此这种晶体很有潜力成为1gm波段的宽调谐及超快激光光源。     

激光二极管抽运自倍频新型Yb:GdYAB晶体实现激光运转

近年来,掺Yb3 晶体因其在980 nm附近存在很好的吸收峰,适合高效的InGaAs激光二极管抽运,已经得到广泛关注。Yb3 离子量子缺陷小,可以得到高效率激光输出;而且这类晶体高浓度掺杂也不会产生浓度淬灭和激发态重吸收等不良作用,从而可以缩短晶体长度实现紧凑的激光系统。另外,该晶     

激光二极管抽运新型Yb:GSO晶体实现激光运转

作为发射波段在1μm的激光二极管(LD)抽运全固态激光器的增益介质，掺Yb晶体非常大的具有吸引力。Yb离子具有简单的电子结构，预防了激发态重复吸收、上转换以及浓度淬灭带来的激光损耗。而且，掺Yb介质的量子缺陷比较低可以产生相对大的斜效率和低热负载。近年来，掺Yb介质一些有效的激光运转已经得到证明，如Yb：YAG，Yb：YAB以及Yb：BOYS等。迄今为止，人们仍在进行各种尝试以得到发射荧光谱宽，低阈值运转的激光晶体。     

用于产生飞秒激光的新型掺Yb3+激光晶体

介绍了掺Yb^3 激光介质的优点，并重点综述了当前国内外最新发展的掺Yb^3 飞秒激光晶体的光谱特性及其激光运转状态。     

LD抽运新型Yb:LYSO晶体实现1085 nm激光输出

Yb^3＋激光材料在900～980nm范围具有较强的吸收，能与高效的InGaAs激光二极管（波长为9001100nm）有效地耦合，且能级简单，抽运波长与振荡波长相近，量子效率高。这些优点十分有利于在1000nm附近实现超快高功率激光输出。而随着高性能InGaAs激光二极管的发展和成本的降低，近年来，掺Yb^3＋激光介质的研究受到人们的极大关注，并研制出了许多新型激光晶体，如Yb：YAG，Yb：KYW，Yb：GdVO4，Yb：SYS，Yb：YAB，     

激光二极管抽运超短长度Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃光纤激光器

Er^3＋／Yb^3＋共掺磷酸盐玻璃光纤具有很高的增益，单位长度增益已有报道可达5dB／cm。以此为介质的光纤放大器和激光器在光子集成、光通信等领域中具有很好的应用前景。目前国外已有用激光二极管（LD）抽运超短长度Er^3＋／Yb^3＋共掺磷酸盐玻璃光纤实现1．54μm激光输出的报道。     

激光二极管抽运的Yb∶GSO飞秒激光器

作为1μm附近由激光二极管直接抽运的高效、紧凑固体激光器的增益介质,掺Yb3+离子的激光材料越来越受到人们的关注。掺Yb的晶体具有能级结构简单,荧光寿命长,量子缺陷低等优点。掺Yb离子的激光晶体作为增益介质的飞秒激光振荡器国际上已有报道,实现全固态飞秒激光器件的实用化是国内外科学家追求的目标。激光实验中采用的Yb∶GSO晶体具有低对称的晶体结构,可提供强晶体场和配位场,有利于Yb3+的能级分裂。Yb∶GSO中Yb3+基态2F7/2能级分裂幅度达到1076 cm-1。Yb∶GSO晶体的高效调谐及被动锁模激光输出已在较早的实验中得到证实。本实…     

室温下高效率连续波激光二极管端面抽运Tm:YAP激光器

报道了一种室温下高效率运行的激光二极管(LD)端面抽运Tm:YAP连续波激光器.抽运源使用波长为795 nm的光纤耦合二极管激光器,Tm:YAP晶体c轴切割,掺杂原子数分数为3%,尺寸为3 mm×3 mm×7 mm.当输出镜透过率T为10%时,获得8.12 W的1.94 μm连续波激光输出,相对应的抽运功率为26.2 W,阈值抽运功率为4.67 W,斜率效率为52.1%,光一光转换效率为31.0%.使用光栅单色仪测得激光器输出中心波长为1938.2nm,谱线半峰全宽约为2.9 nm.     

激光二极管端面抽运Nd:YAG的端面形变

研究了端面抽运Nd：YAG晶体的抽运面形变场分布，采用一种新的测量端面形变场分布的实验方法——光束扫描法。让参考光沿晶体的端面小步距扫描，比较有无抽运光时各扫描点在探测面上光点位置的移动情况，通过几何分析与数值计算，可逐段得到端面的形变场分布。通过与理论上在理想模型下所求解的结果比较，发现实验值与理论值基本一致，晶体的端面形变场最大峰值处的抽运光在端面的聚焦位置处。另外发现端面的形变场分布的对称性受抽运光对称性影响，且曲线不光滑。该方法解决了端面抽运Nd：YAG晶体的抽运面形变场分布难以测量的问题，旦易于实现和操作。     

激光二极管抽运Yb:LSO自锁模激光器

利用激光二极管抽运掺镱石丰酸镥(Yb:Lu2SiO5,Yb:LSO)晶体,在腔内不加任何主被动调制器、且腔内未插入硬光阑的情况下,实现了激光器的克尔透镜自锁模运转.采用4镜Z形折叠腔,在抽运功率为15.8 W时,得到平均功率达2.05 W的克尔透镜自锁模稳定脉冲输出,相应的斜率效率为16.5%.     

激光二极管抽运的高光束质量的Yb:YAG薄片激光器

演示了激光二极管(LD)端面抽运Yb:YAG薄片固体激光器,抽运源是美国相干公司(COHERENT)光纤耦合输出半导体激光器,光纤输出芯径为800μm,在940 nm处最大输出功率为13.56W,由于光纤输出芯径较大,不利于抽运光和振荡光的模式匹配,为了得到较小的抽运光斑,采用了焦距比为30:12的耦合透镜组压缩入射到晶体端面的抽运光光腰半径,晶体为原子掺杂浓度8 at.-%,几何尺寸为φ7mm×1.6 mm国产Yb:YAG晶体,整个实验装置采用温差电致冷(TEC)和循环水冷却方式,实验中得到了3.06 W的连续激光输出,激光器的斜率效率为33.1%,测得M2因子在x和y方向分别为1.54和1.73,具有良好的光束质量.     

低功率激光二极管抽运的室温运转Yb:YAG激光器

报道了低功率激光二极管(LD)抽运的1030nm Yb:YAG全固态激光器。由于Yb:YAG为准三能级结构,自吸收损耗大,振荡阈值高,因此采用双路偏振耦合系统增加注入功率密度,并通过降低晶体掺杂浓度,选取合适晶体厚度,用半导体制冷器(TEC)有效制冷,在线性腔中实现了1030nm波长稳定输出。Yb:YAG晶体Yb离子掺杂原子数分数为8%,几何尺寸为11mm×0.7mm,晶体面对输出镜一端镀940nm高反膜,使未被吸收的抽运光反射回去,再次抽运晶体,从而提高了抽运光的利用效率,当注入功率为2W时,1030nm输出功率为192.8mW,光-光转换效率为9.6%,2h内稳定度小于3.5%。     

飞秒脉冲激光振荡器的开发现状

1　前言超短光脉冲的产生是激光器的特长之一 ,从 6 0年代起开发的纳秒、皮秒光脉冲已被运用于从基础研究到应用的各个领域。近几年 ,在皮秒、亚皮秒领域开展使用光纤激光器、半导体激光器通信和计测的系统化研究。关于脉冲的超短化方面 ,由于在许多激光器上都得到 1 0 - 1 3 s以下即所谓飞秒领域 ( 1 0 0fs以下 )的光脉冲 ,最近在各个领域的应用特别引人注目。最初得到飞秒领域光脉冲的是有机染料激光器 [1～ 3] ,到了 90年代 ,由于以Ti3 ∶蓝宝石激光器为代表的宽频带可调谐固体激光锁模技术的飞速发展 ,以至激光专家以外的人也能容易地…     

激光二极管抽运Nd:GdVO4微片激光器

报道了一种新型激光二极管（LD）端面抽运Nd：GdVO4微片激光器，测量了抽运输入功率与激光输出功率的关系，激光阈值功率为83mw，在2W的抽运功率下得到860mw的1.064μm基横模连续激光输出，光-光转换效率为43％，最大斜度效率达到47％。     

高功率激光二极管阵列端面抽运大口径片状放大器抽运场评价方法

在高功率激光二极管阵列(LDA)端面抽运大口径放大器研究中,高效均匀的抽运耦合系统是非常重要的.为了对各种抽运耦合系统进行比较,需要对抽运场分布实现量化评价.依据抽运场分布提出一套评价方法,利用沉积效率、平均抽运密度、调制度、起伏均方根(RMS)值、均匀区尺寸等五项指标对抽运场分布进行综合评价.评价方法中既有统计量(如沉积效率、起伏RMS值、平均抽运密度),又有极值量(如调制度),还有建立在起伏RMS值统计结果基础上且满足一定条件的均匀区尺寸指标,是一套比较综合的评价方法.还提出从抽运场中间小区域开始,逐步向外扩大面积计算各指标,最后得到这些指标的变化曲线,根据这些变化曲线可对不同的耦合系统进行分析比较.对三个抽运场分布进行实例分析,结果表明,提出的评价指标和计算方法能反映出抽运场分布的抽运能沉积效率和分布起伏等关键信息.     

高功率激光二极管端面抽运重复频率Yb:YAG激光器

采用940 nm InGaAs激光二极管(LD)阵列端面抽运片状Yb:YAG晶体,谐振腔采用V形有源镜构型,实现了1030 nm红外激光输出.实验中分别测试了激光器在不同重复频率(1 Hz,2 Hz,5 Hz,10 Hz)条件下的激光输出特性.当输山耦合镜的反射率为73%.在抽运能量为7.6 J(功率密度为13 kW/cm2)时,1 Hz重复频率输出稳定运行于2.43 J,光一光转换效率为32%,斜毕效率为54.5%;10 Hz重复频率输出稳定运行于1.76 J,光-光转换效率为23.2%.斜率效率为43.3%.     

激光二极管抽运的高光束质量的Yb

演示了激光二极管(LD)端面抽运Yb∶YAG薄片固体激光器,抽运源是美国相干公司(COHERENT)光纤耦合输出半导体激光器,光纤输出芯径为800 μm,在940 nm处最大输出功率为13.56 W,由于光纤输出芯径较大,不利于抽运光和振荡光的模式匹配,为了得到较小的抽运光斑,采用了焦距比为30∶12的耦合透镜组压缩入射到晶体端面的抽运光光腰半径,晶体为原子掺杂浓度8 at.-%,几何尺寸为φ7 mm×1.6 mm国产Yb∶YAG晶体,整个实验装置采用温差电致冷(TEC)和循环水冷却方式,实验中得到了3.06 W的连续激光输出,激光器的斜率效率为33.1%,测得M2因子在x和y方向分别为1.54和1.73,具有良好的光束质量。     

激光二极管抽运Na,Yb共掺CaF2晶体自调Q激光特性的研究

利用激光二极管（LD）抽运新型Na．Yb共掺CaF2（Na．Yb：CaF2）晶体，获得了1．05μm的自调Q激光输出。利用透射率1％的耦合输出镜，得到最低激光输出的抽运阈值功率仅为70mW。在透射率为2％的输出镜条件下，得到最大输出激光功率为390mw，此时激光的斜度效率达到20%。实验详细记录了自调Q脉冲的周期和宽度随抽运功率的变化关系，随着抽运功率的增加，自调Q脉冲的周期和宽度呈指数衰减。同时，还采用单棱镜进行光谱调谐实验，获得了1036～1059nm的自调Q激光调谐输出。     

激光二极管抽运Nd:YAG双薄片激光器

激光介质的热效应是高平均功率固体激光器面临的最大挑战,采用薄片激光介质是解决热效应的有效手段之一。当在抽运区尺寸远大于薄片厚度并且抽运光均匀分布的条件下,热流近似为沿厚度方向的一维分布,从而大大降低介质的热透镜效应和热致应力双折射。设计了四通光学耦合系统,通过提高二极管激光器阵列输出激光强度分布的均匀性,并优化经微柱透镜准直后光束的发散角,实现了抽运光的近平顶分布。采用两片1 mm厚的Nd∶YAG薄片激光介质,在两个峰值功率2000 W,占空比为15%的二极管激光器阵列抽运下,获得了峰值功率1440 W,平均功率216 W的准连续激光输出,光光转换效率达到36%,电光转换效率超过16%,在稳腔下测得的光束质量M2 因子约为12×13。