大功率LD端抽运固体激光器谐振腔的研究

提出一种新方法在谐振腔内加入补偿透镜的方法,可消除热透镜效应的不利影响,从根本上解决纵向抽运的大功率化问题,并从理论上进行了系统的分析和实验上进行了验证. 对于端抽运二镜直谐振腔,目前均采用平凹腔,但平凹腔输出发散角较大.在腔内加入补偿透镜后,改用平行平面腔,可获得更小的输出发散角. 对于四透镜折叠谐振腔,通常腔长较长,当大功率LD端抽运时由于热效应的影响,根本无激光输出.但在腔内加入补偿透镜后,则很容易出光.实验上,用连续功率12 W的LD端抽运时,在腔长1.5 m情况下,获得1.14 W激光输出,转换效率近10%.(OC16)     

LD抽运免调试谐振腔被动调Q的固体激光器

将免调试谐振腔应用于二极管抽运固体激光器 ,采用Cr4 + ∶YAG晶体被动调Q ,准连续二极管侧向非均匀抽运Nd∶YAG激光棒 ,传导冷却 ,KTP腔外倍频 ,具有结构紧凑、抗失调能力强的特点。获得了远场近似平顶高斯分布的激光输出 ,输出波长 0 5 3μm ,能量 5 2 2mJ pulse ,稳定性 0 5 % ,电 光转换效率 3 4 % ,脉宽～ 6ns,重复频率 10～ 4 0Hz,发散角 2 8mrad。     

自聚焦型自锁模固体激光器谐振腔的最优化研究

提出了对自聚焦型自锁模固体激光器谐振腔最优化的方法 ,讨论了 2个、3个和 4个反射镜组成的谐振腔的使用可能性 ,并对它们之间的数学关系服从ABCD矩阵法的客观规律进行了描述     

高功率脉冲激光器抗失调谐振腔的研究

为简化高功率激光器谐振腔结构,提高激光器特别是高功率脉冲激光器的稳定性,增加基模体积,改善光束质量,采用直角内外圆锥面组合反射镜作为全反镜,平行平面镜作为输出镜组成新型激光谐振腔。使用高功率脉冲CO2激光器,研究了新型激光谐振腔的单脉冲输出能量和直角内外圆锥面组合反射镜失调角的关系以及新型腔激光器在全反镜失调时输出光斑的改变,并和平凹稳定腔脉冲CO2激光器进行了比较。实验结果表明,若两种激光器的全反镜失调角相同,组合锥面全反镜谐振腔激光器的单脉冲输出能量降低的程度不到平凹腔激光器的50%。在组合锥面全反镜失调角达到6′时,新型激光谐振腔激光器输出光斑形状没有明显变化。新型激光谐振腔的抗失调稳定性远超过平凹稳定腔。     

激光谐振腔内倾斜误差的自适应校正

我们设计制作了一种性能良好的倾斜镜,试验了两种校正系统:微机控制的试探爬山法系统和高频振动爬山法系统。实验结果表明,这两种校正系统,都可以成功地校正腔内倾斜误差。最后,比较了两种校正系统的优缺点。     

高斯反射谐振腔的非稳条件

本文由光学谐振腔的衍射理论求出了圆形球面ＧＲＭ腔的模式，并在此基础上导出了ＧＲＭ腔的非稳条件。     

衍射光学元件用于激光谐振腔模式选择的理论研究

本文介绍了一种用于激光谐振腔模式选择的新方法。采用衍射光学元件替代传统的球面反射镜,运用衍射的角谱理论,分析了这种衍射反射镜的模式选择作用。结果表明,适当选取反射镜的口径及谐振腔的腔长时,谐振腔对基模和TEM01模的衍射损耗之比为1:430。     

猫眼谐振腔在全外腔长氦氖激光器中的应用

将猫眼逆向器作为反射镜，应用在全外腔长氦氖激光器中组成猫眼谐振腔来提高激光谐振腔的稳定性，并设计了一套检测猫眼逆向器的装置。以功率稳定性为参考指标，做了一系列对比实验来研究猫眼谐振腔氦氖激光器和现有氦氖激光器在失调特性、温度漂移方面的性能差异。结果表明，猫眼谐振腔激光器稳定性显著优于传统平凹谐振腔激光器。     

光泵腔式远红外激光器的工作参数研究

在研究光泵腔式NH3分子远红外激光频谱特性的基础上，应用量子系统的密度矩阵理论，采用迭代法和增益迭加原理计算了以TEA CO2－10R（8）泵浦的NH3分子腔式远红外激光器的最佳工作参数。提供了光泵腔式NH3分子远红外激光器（腔式NH3－OPFIRL）的工作参数之间的关系曲线。     

LD纵向抽运固体激光器中的耦合系统

介绍了目前在LD纵向抽运的固体激光器中可以采用的各种耦合系统，分析了它们的优缺点及适用范围，重点研究了排球面柱透镜系统和透镜导管耦合系统。     

千赫兹电光调Q LD端面泵浦Nd:YVO紫外激光器

研究了LD端面泵浦Nd:YVO晶体的腔内三次谐波转换的全固化脉冲紫外激光器,当LD抽运功率为20 W时,355 nm平均输出功率为80 mW,脉宽为13ns,并对实验结果进行了分析和讨论.     

LD阵列半环形对称抽运的固体激光器

为解决激光晶体传导冷却与输出光束能量分布对称性之间的矛盾,针对半导体激光器(LD)抽运高功率固体激光器,提出了半环形侧面对称抽运的方式.对多LD阵列同时抽运激光晶体的吸收与增益情况进行了计算,并在实验中予以验证,采用半环形对称抽运的方式,在20Hz的工作频率下,以总抽运单脉冲276 mJ的能量获得最大63.6 mJ的圆形对称脉冲激光输出,斜效率34%.实验结果表明,采用对称抽运结构能够有效地改善输出光束的空间分布,获得较为对称的激光输出.     

Accuracy of single-cut adjustment technique for double resonant Brillouin fiber lasers

We present a detailed error analysis of the algorithm for adjustment of double resonance in short-length Brillouin ring fiber laser. Adjusted laser cavity is simultaneously resonant for the pump and Stokes radiations. We demonstrate that this algorithm provides an accuracy of 1–7 MHz for the resonance peak location under conditions of regular uncertainties in measurement and cutting. Demonstrated approach is equally useful for the design of singlemode fiber lasers with ultra-narrow optical spectra, Q-switched Brillouin fiber lasers as well as for applications employing high power fiber cavities free from stimulated Brillouin scattering.     

激光二极管部分端面泵浦混合腔板条激光器研究进展

激光二极管分端面泵浦混合腔板条激光器(Innoslab laser)是上世纪九十年代后期在德国发展起来的一种新型全固态激光技术。介绍了这一技术的基本结构和优点,其发展过程中的一些重要研究工作,以及国内外研究现状,并对下一步的发展进行了展望。     

微片激光器的最新研究进展

微片激光器由于其结构简单紧凑、相干长度长、易实现高亮度的单纵模单频输出,因此成为固体激光器研究领域的热点之一.简要介绍了微片激光器的技术特点及应用,重点介绍了国内外各种微片激光器的最新研究成果及其应用,分析了影响微片激光器发展的因素,并对微片激光器今后的发展趋势进行了展望.     

自聚焦透镜用于端泵浦DPL的耦合光学系统

本文用自聚焦透镜耦合ＬＤ输出，解决了需要短焦距、大数值孔径透镜的设计和制方面的困难。提出了计算自聚焦透镜耦合效率的简化模型。用自聚焦透镜和一对正交柱面透镜设计了一个耦合系统，并用该耦合系统端泵浦Ｎｄ：ＹＡＧ棒做了实验。     

固体激光器中的热管理

泵浦源向固体激光介质提供产生激光所需能量的同时,在介质中造成无用热.为了持续工作,必须及时从激光介质中消除这些无用热(散热),于是形成"热效应".这种热效应造成两个恶果:应力导致工作介质破坏,从而限制了激光器的输出平均功率;畸变导致激光光束质量下降,使输出激光的亮度降低.概述克服固体激光器热效应所做的工作、取得的进展以及今后可能的技术途径.     

特征值法模拟计算具有流动饱和增益介质激光器的光场

提出一种特征值方法用于计算具有流动饱和增益介质的气体激光器的光场分布情况.计算模型中,流动饱和增益介质等效为一个位于激光谐振腔内的大腔镜前面的薄增益片.基于这个模型,可以获得特征值法的传输矩阵.通过求解传输矩阵的特征值与特征向量,能够较容易地获得激光器谐振腔中所有可能存在的光场分布情况,通过比较它们的损耗参数能够获得激光器实际存在的光场分布.模拟计算结果显示:流动饱和增益介质对光场分布具有负面影响,它将导致光场分布沿着气体流动的方向倾斜.该方法的模拟计算结果能够与其它方法的模拟计算结果较好地吻合.     

两类固体激光热稳腔

在固体激光腔运行的稳定区内存在有两种动力学稳定状态对热扰不敏感的稳模式运行状态与稳功率运行状态。前者对应于稳模式热稳腔;后者对应于稳功率热稳腔。