侧面抽运光参数对DPL激光器增益分布的影响

为了研究侧面抽运固体激光器时激光工作晶体中的增益分布特性,分析了侧面抽运结构特点,采用数值计算方法计算了单向侧面和三向侧面抽运光参数对激光晶体中增益分布的影响.研究结果表明:抽运光束腰半径越小,激光晶体的轴线上增益越大,激光晶体径向增益分布越集中;晶体的吸收系数越小,激光晶体中抽运均匀性就越好,但总的吸收效率下降;在吸收系数和束腰半径过小时,激光晶体不能完全吸收抽运光的能量,抽运光利用率降低;此时在晶体侧面抽运光出射面增镀抽运光的增反射膜,能提高抽运光的能量利用效率.     

激光晶体侧面接触热导对波前畸变的影响

对于采用圆棒状工作物质的二极管端面抽运固体激光器,其晶体棒由两块金属热沉夹持散热,晶体棒侧面受到非轴对称的装配压力使得晶体棒与热沉间接触热导呈非轴对称分布,进而影响晶体棒温度及出射光波前的空间分布．在已有的截断高斯模型和塑性形变模型基础之上,建立了晶体棒与热沉间接触热导模型．对高斯型热耗分布,采用有限元法得到了无热界面物质时,不同装配压力下晶体棒端面温度和波前畸变随半径和方向角的变化,并与采用铟箔作为热界面物质时的结果进行了比较．模拟结果表明: 无热界面物质时,在同一半径上,晶体棒端面温度、波前畸变在晶体棒侧面与热沉凹槽底部接触方向最小,在两块热沉接触面方向最大;增大装配压力,晶体棒端面温度整体降低,波前畸变在圆周方向趋于均匀．使用铟箔作为热界面物质时,晶体棒端面温度及波前畸变一致减小,且呈轴对称分布．     

热透镜球差效应对基模光束质量影响的研究

研究了激光晶体热透镜的球差效应对谐振腔的输出光束质量、腔内损耗和输出功率等特性的影响。通过对二极管端面抽运条件下激光晶体的热效应进行分析,计算了热透镜球差系数的大小,得到了激光晶体热透镜球差系数与抽运光功率和振荡激光半径间的函数关系。实验验证了球差效应对激光谐振腔中基模光束质量的影响,与理论分析符合得很好。     

LD侧面泵浦全固态激光器的热效应分析

对不同情况下LD侧面泵浦全固态激光器的热效应进行了分析,建立了抽运光功率和温度分布的计算模型,用C语言和MATLAB编程的方法对所建立的模型进行计算机数值模拟,并对模拟的结果进行了讨论分析.     

LD侧面泵浦全固态激光器的热效应分析

对不同情况下LD侧面泵浦全固态激光器的热效应进行了分析，建立了抽运光功率和温度分布的计算模型，用C语言和MATLAB编程的方法对所建立的模型进行计算机数值模拟，并对模拟的结果进行了讨论分析．     

激光二极管端面抽运2μm Tm,Ho:YLF连续激光器的激光特性

根据能量在Tm3 离子和Ho3 离子之间的传递过程,给出了Tm,Ho:YLF激光器准三能级的速率方程,讨论了能量传递上转换及激光下能级粒子再吸收对Tm,Ho:YLF激光器运转的影响.报道了激光二极管抽运的Tm,Ho:YLF激光器的输出特性,室温下,在抽运功率为2.8 W时,获得了346 mW的TEM00模激光输出,阈值功率为138 mW,最大光-光效率为12.1%,并且将晶体保持在3个不同的温度下,给出了激光输出功率随抽运功率变化的实验结果.理论与实验结果吻合得比较好.     

LD端面抽运Tm:LuAG激光器的热透镜效应研究

为了研究LD端面抽运Tm:LuAG晶体产生的热透镜效应,通过建立LD连续抽运下Tm:LuAG晶体吸收光场分布模型,使用Comsol软件对晶体内部温度分布进行了有限元模拟。在考虑了晶体的键合方式以及LD的抽运方式的情况下,分析了晶体吸收系数以及不同抽运功率对该晶体热效应的影响。利用ABCD光学传输矩阵理论,模拟了单棒谐振腔的稳区范围,并提出了谐振腔内采用双块Tm:LuAG晶体串接热自补偿的方式,使得温度引起的双晶体热透镜焦距互补,构建稳定工作区,给出了谐振腔稳区的参数范围,为设计高输出功率和光束质量的双LD单端抽运双晶体Tm:LuAG激光器的实验研究以及谐振腔优化提供了理论基础。     

光抽运垂直外腔面发射半导体激光器的设计与数值模拟

采用多周期应变补偿InGaAs/GaAsP双量子阱结构的半导体器件作为增益介质,设计了光抽运面发射半导体激光器件结构和实验光路.在谐振腔中引入分束棱镜保证了VECSEL表面的抽运光斑为圆形光斑.计算模拟了输出功率与抽运光斑和输出镜反射率间关系曲线,优化设计了抽运功率为2W时输出镜反射率并给出了相应的输出功率与抽运功率间关系模拟曲线.     

泵浦光的离轴对激光器性能影响

利用光纤耦合激光二极管端面泵浦固体激光器,研究了在近阈值条件下,泵浦光偏离振荡光谐振腔轴线距离的变化对激光器输出模式、阈值功率、斜效率和光束质量的影响．实验结果表明,当泵浦光相对振荡光谐振腔轴线的偏离量增加时,激光振荡阈值、斜效率和光束质量因子将增大;激光输出模式从低阶向高阶厄米-高斯模转变,并且在相同的泵浦光偏离位置下,随着泵浦光电流的增大,晶体热效应显著,模式竞争加剧,会出现高阶向低阶厄米-高斯模的转变．     

温度调谐的周期极化掺氧化镁铌酸锂振荡器

对准相位匹配周期极化掺氧化镁铌酸锂晶体的光学参量振荡器进行温度调谐实验研究,所用晶体的极化周期为30.5μm.以1.064μm的声光调QNd∶YAG激光器作为抽运源,将晶体温度控制在40～200℃,获得3.100～3.398μm的闲频光连续可调谐输出;当泵浦光功率为3.7 W时,获得输出功率约1 W的3.365μm闲频光输出,泵浦光-闲频光转换效率达27%.在谐振腔内还观察到其他激光输出,并对此进行理论分析.结果表明,它们分别是由信号光倍频、泵浦光与信号光和频,以及泵浦光与闲频光和频产生的.     

1.06μm连续激光对InSb、Si、Ge、Ni、Cu材料热损伤数值分析

针对波长1.06μm连续激光辐照InSb、Si、Ge、Ni、Cu材料的热损伤问题,开展了理论和数值模拟研究.考虑了材料的热物性参数随温度变化情况,建立了激光辐照下的二维轴对称温升模型;利用COMSOL软件分别模拟了5种材料的温升和熔融损伤阈值,比较分析了不同光强分布激光的热损伤效果.研究结果表明:相同辐照条件的激光引起5种材料的温升及损伤阈值差异,主要是由于不同材料的热物性参数和吸收系数的差异造成的,并且InSb材料相比另外4种材料的温升较高,较易发生熔融损伤;相同能量的激光辐照同一材料时,均匀分布激光引起的温升相比高斯分布的较高;相同的辐照时间,高斯分布激光的熔融损伤阈值高于均匀分布;相同的激光功率密度,均匀分布激光相比高斯分布激光最先到达熔融损伤;随着辐照时间的延长,两种光强分布激光达到熔融损伤的激光功率密度均趋于稳定.     

高电力二极管Nd：YAG激光器的最佳共振条件

对高电力二级管Nd:YAG激光器的输出功率和偏光特性进行图表分析.介绍了平行-评判共振器的结构,讨论了根据偏光方向的热焦点和热弹性产生的热效果问题.在原有的输出功率下,能保持稳定的激光输出的最佳共振条件,同时对非对称构成的高电力Nd:YAG激光共振器在理论上预测的光共振条件和实验结果进行了比较.     

长脉冲泵浦的Nd:YAG激光棒中热效应的测量

报道了一种长脉冲泵浦条件下Nd:YAG激光棒热透镜焦距和温度梯度导致的光走离角测量方法。该方法通过高速相机以5 khz的拍摄频率获取TEM00模He-Ne激光的光斑尺寸和位移变化,运用光学矩阵、q参数和ABCD法则,计算得到了动态热透镜焦距和光走离角。经多组测量发现:热透镜在泵浦期间表现为负透镜,泵浦强度越强焦距越短;在这些测量中出现的最短焦距约为-0.33 m;光走离的变化和热透镜焦距的变化几乎同步;光走离的方向限制在一个特定的子午面内;走离角随泵浦增强而增大,最大走离角同样出现在泵浦结束后,大约为3 mrad。     

端面泵浦光的焦斑位置对DPL性能的影响

为了研究端面泵浦固体激光器时,泵浦光焦斑位置对激光器输出性能的影响,建立了交叠积分的计算模型,计算了确定的谐振腔结构和泵浦光束分布时的交叠,数值模拟出了不同泵浦光焦斑位置时,激光器的输出性能.得到了该结构下泵浦光的焦斑位置,以及焦斑位置对激光器输出性能的影响.结果表明最佳阈值泵浦功率和斜效率对焦斑位置比较敏感,且焦斑位置位于增益介质中距离泵浦面1.3 mm时,激光输出功率最大,泵浦效果最佳.     

Study on Burn-In and Screening Method for 1 310 nm InGaAsP Laser Diodes

The accelerating burn in and screening method of processing 1 310 nm InGaAsP of laser diodes （LDs） is introduced. It is confirmed that the theory of burn in and screening is based on the second derivative minimum of burn-in curve, and the new testing method has been given, that is automatic current control （ACC） burn-in and automatic power control （APC） testing. This avoidably bring the errors of testing in only ACC or APC method, which need to monitor and control or test LDs power change by photo-detector （PD） at high temperature, and LDs or PDs must be into the same environment （PD will be burn-in at the same time）. Through the experiment, the accelerating burn-in and screening condition of the devices has been confirmed： ACC, 200 mA, 100 ℃, 8 h. This raise work efficiency 12 times than Bellcore standard and save testing fee.     

LD侧泵浦固体激光器的热效应分析和模拟研究

针对大功率二极管阵列侧泵浦固体激光器产生的热效应进行了分析;同时根据所建立的理论模型,利用计算机模拟了不同泵浦强度、不同泵浦结构和不同边界冷却条件下,固体工作物质内热透镜焦距的变化和热致退偏强度的分布,并在此基础上提出了补偿热效应的具体措施     

泵浦光束空间分布对DPL性能的影响

讨论了端面泵浦二极管泵浦固体激光器中泵浦光束空间分布对二极管泵浦固体激光器性能的影响.通过计算,发现泵浦光的分布半径、泵浦光对对称性的偏离程度会严重影响到振荡光的阈值、输出功率和斜效率,并绘制了相应的变化曲线.计算还表明,单独利用泵浦光的M2因子判断泵浦效果并不合适.通过数值计算,还分析了泵浦光空间分布对振荡光光束质量的影响.     

Optimization of spectroscopic properties of ytterbium-doped laser glasses

Four laser glasses with high emission cross sections are experimentally obtained. The laser performance parameters are determined from the spectroscopic parameters of these glasses and compared with those of developing laser glasses abroad. It is shown that Yb~(3-)-doped telluorogermanate, Yb~(3 )-doped niobosilicate glasses have the highest emission cross section and gain coefficient, the smallest minimum pumping intensity and saturation pumping intensity, and the lowest minimum fraction of excited ions. Yb~(3 )-doped borate glass follows just behind them. These glasses have some spectroscopic advantages over laser glasses developed recently elsewhere. Yb~(3 )-doped phosphate glass is comparable to phosphate laser glass which had high emission cross section and was developed recently by HOYA Corporation in Japan.The domestic glasses with optimum spectroscopic properties may be promising candidates for applications in high-average power and high-peak power solid state lasers, especially laser for the ne