短波长(λ=914nm)YVO_4∶Nd~(3 )晶体微型激光器

目前 ,YVO4∶ Nd3 晶体广泛用于二极管抽运的激光器 [包括辐射的二次谐波 (λ=5 30 nm) ]。由于钕离子的浓度变化范围比较大 ,Nd3 离子的吸收线较宽 (λ =80 8nm) ,加上在λ =10 6 4nm激光跃迁的截面较大 ,因此这种材料很适合用于二极管抽运的激光器。用 YVO4∶ Nd3 薄片 (长～ 1mm)做工作物质 ,用二极管抽运 ,已获得输出功率为几瓦的绿光输出。图 1　二极管抽运微型激光器及其腔内倍频系统1,2 :谐振腔反射镜 ;3:抽运系统的光纤输出端 ;4 :物镜 ;5:激活介质 ( YVO4∶ Nd) ;6 :非线性元件 ( Li IO3 ) ;7:透光镀膜 ;8:光电探测器…     

1319nm和1338nm单谱线Nd:YAG连续激光器

YAG晶体中,Nd3+离子4F32-4I13m次跃迁产生1319m和1338nm激光,此两谱线跃迁截面接近,约为4F3z-4I11/2主跃迁截面的1/5,为了高效地获得所需次跃迁的单谱线激光,采用三色镜技术抑制了主跃迁和另一不要的次跃迁谱线.研制成以下次跃迁的单谱线激光:1)激光二极管(LD)抽运1319 nm或1338 nm TEM00模Nd:YAG连续激光器.输出功率为200 mW,光光转换效率为20%;2)氪灯抽运1319 nm TEM∞Nd:YAG连续激光器.输出功率为6 W,电光转换效率为0.12%;3)氪灯抽运高功率1319nm Nd:YAG多模连续激光器.输出功率为100 W,电光转换效率为1.67%;     

二极管抽运的1.112μmYAG∶Nd~(3 )激光器

二极管抽运的应用颇大地扩展了固体激光器在各个科技领域的应用。由于 YAG∶Nd3 晶体的生长工艺较好 ,并能得到良好输出特性 (高效率、低振荡阈值、高输出功率和高输出稳定性 ) ,YAG∶ Nd3 激光器得到广泛应用。然而对于许多应用来说 ,例如激光化学和光谱学、激光度量学等 ,不仅需要广泛应用的 YAG∶ Nd3 激光跃迁 ( 0 .946、 1 .0 6 4、1 .31 9和 1 .44μm[1～ 4] )频率上的高稳定 (强度和频率 )振荡 ,也需要 Nd3 离子不同斯塔克跃迁 4F3/ 2 → 4I1 1 / 2 成分上的稳定连续振荡[3,5] 。研制高效～ 1 .1 1 μm的激光器有较大意义。因…     

全固态复合内腔和频554.9nm连续波黄-绿光激光器

报道了全固态连续波554.9 nm黄-绿光激光器,黄-绿激光是分别由Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶体的1342 nm和946 nm谱线非线性和频产生,两条谱线在各自晶体对应能级跃迁分别为4F3/2-4I11/2和4F3/2-4I9/2。实验中采用复合腔结构,利用KTP晶体II类临界相位进行内腔和频,当注入到Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶体的泵浦功率分别为20 W和10 W时,获得1.1 W的TEM00连续波554.9 nm黄-绿激光输出。4h功率稳定度优于±2.8％。     

激光二极管抽运复合腔和频连续波589 nm激光器

报道了一种利用复合腔进行腔内和频的589nm激光器.激光器由两个子谐振腔组成.在两个子谐振腔中,分别利用两个激光二极管(LD)抽运Nd∶YAG晶体和Nd∶YVO4晶体,并分别选择1319 nm波长(对应Nd∶YAG晶体的4F3/2→4I13/2跃迁)与1064 nm波长(对应Nd∶YVO4晶体的4F3/2→4I11/2跃迁)振荡进行和频.通过谐振腔的优化设计,实现了腔内两个波长较好的模式与增益匹配.在两个子腔的交叠部分,利用BiB3O6(BIBO)晶体Ⅰ类临界相位匹配进行腔内和频,得到和频激光输出.当Nd∶YAG与Nd∶YVO4晶体上抽运功率分别为750 mW和600 mW时,获得了24 mW,589 nm黄橙激光输出.该输出激光光束质量好、噪声低.     

波长1.318微米的单脉冲 YAG:Nd3+激光器

现代科学技术很多领域都要求工作频带较宽的大功率激光辐射源。YAG:Nd3+激光器具有约20条跃迁谱线能产生振荡,它基本上能满足上述要求。利用非线性光学介质可扩大YAG:Nd3+的波长范围。     

104 W全固态532 nm Nd∶YAG激光器

我们采用单Nd∶YAG棒平凹谐振腔设计及临界相位匹配的KTP晶体 ,利用内腔倍频技术获得了平均功率为 10 4W的绿光输出。实验装置如图 1。实验采用美国CEO公司生产的半导体激光器组件 ,它由 80个 2 0W二极管激光器组成 ,按照五角形等间距侧面抽运Nd∶YAG棒 ,其总抽运功率为 16 0 0W ,激光介质的尺寸为 6 36mm× 146mm ,侧面打毛 ,两端磨成平面 ,镀 10 6 4nm增透膜。倍频晶体采用Ⅱ类相位匹配的KTP晶体 ( =2 3 6° ;θ=90°) ,其尺寸为 7mm× 7mm× 8mm ,两面镀 10 6 4nm和 5 32nm增透膜 ;考虑到高功率下激光介质Nd∶YAG棒的热致…     

激光二极管阵列抽运Nd∶YAG腔内双波长运转589nm和频激光器

报道了一种光纤耦合激光二极管阵列(LDA)抽运Nd∶YAG晶体、腔内Ⅰ类临界相位匹配LBO和频、连续波输出的全固态589 nm激光器的设计和实验结果。黄激光是由Nd∶YAG晶体的1064 nm和1319 nm谱线腔内和频产生的,其对应能级跃迁分别为4F3/2→4I11/2和4F3/2→4I13/2。实验采用三镜折叠腔结构,在808 nm的15 W抽运功率下,获得了最高功率为860 mW连续波TEM00的589 nm黄激光输出,光-光转换效率为5.7%,激光输出功率噪声低,光束质量因子M2<1.2,4 h功率稳定度优于±3.4%。实验结果表明采用三镜折叠腔进行腔内和频是获得589 nm黄激光的有效方法,并可以应用到Nd∶YAG晶体的其他谱线或具有多条谱线的其他激光增益介质,获得更多不同波长激光输出。     

1.064、1.073、1.061、和1.052微米单谱线的Nd:YAG脉冲激光输出

在室温下运转的Nd:YAG激光器,从4F_(3/2)→4I_(9/2)、4I_(11/2)、4I_(13/2)各能级,均存在多种跃迁.在振荡过程中,由于谱线的竞争效应,受激发射截面最大的1.064微米,将优先振荡.因而,在一般情况下,Nd:YAG只有1.064微米振荡输出.为了获得其他谱线的输出,必须采取一定的措施来抑制强谱线的跃迁.用棱镜作为色散元件或腔内放置倾斜标准具,是两种常被采用的技术.本实验采用腔内放置不同厚度的标准具,并涂有适当的膜层,分别获得了1.064、1.073、1.061和1.052微米的单谱线激光输出,以解决大功率激光系统中用Nd:YAG     

全固态复合内腔和频613nm连续波橙光激光器

报道了全固态连续波613nm橙光激光器,橙激光是分别由Nd:YAG和Nd:YVO4晶体的1444nm和1064nm谱线非线性和频产生的,两条谱线在各自晶体对应能级跃迁分别为4F3/2-4I13/2和4F3/2-4I11/2.实验中采用复合腔结构,利用KTP晶体Ⅱ类临界相位进行内腔和频,当注入到Nd:YAG和Nd:YVO4晶体的泵浦功率分别为20W和10W时,获得344mW的TEM00连续波613nm橙激光输出.4h功率稳定度优于±2.8%.     

LDA抽运Nd:YAG/LBO单通道腔内和频589nm激光器

报道了一种光纤耦合激光二极管阵列(LDA)抽运Nd:YAG晶体、腔内I类临界相位匹配LBO和频、连续波输出的全固态589nm激光器的设计和实验结果。黄光激光是由Nd:YAG 晶体的1064nm和1319nm谱线腔内和频产生,其对应能级跃迁分别为4F3/2到4I11/2和4F3／2 到4I13/2。实验采用三镜腔结构,在808nm 12W的抽运功率下,获得了最高功率为384mW连续波TEM00的589nm黄光激光输出,光束质量因子M2<1．2,4h功率不稳定度小于±2％。实验结果表明采用三镜腔进行腔内和频是获得589nm黄光激光的有效方法,并可以应用到 Nd:YAG晶体的其它谱线或具有多条谱线的其它激光增益介质,获得更多不同波长激光输出。     

全固态连续波501nm青光激光器

报道了全固态连续波501nm青光激光器,青激光是分别由Nd:YAG和Nd:YVO4晶体的946nm和1064rim谱线非线性和频产生,两条谱线在各自晶体对应能级跃迁分别为4F3/2-4I9/2和4F3/2-4I11/2.实验中采用复合折叠腔结构,利用KTP Ⅱ类临界相位进行腔内和频,当注入到Nd:YAG和Nd:YVO4晶体的泵浦功率分别为20W和7.4W时,获得660mW的TEM00连续波501nm青激光输出.24h功率稳定度优于±4%.     

850mW全固态腔内和频554．9nm连续黄光激光器

报道了全固态连续波554．9nm黄光激光器,黄激光是分别由Nd：YAG和Nd：YVO4晶体的1342nm和946nm谱线非线性和频产生,两条谱线在各自晶体对应能级跃迁分别为^4F3/2-^4I11／2和^4F3／2-^4I9/2。实验中采用复合折叠腔结构,利用LBO晶体I类临界相位进行内腔和频,当注入到Nd：YAG和Nd：YVO4晶体的泵浦功率分别为20W和8W时,获得850mW的TEMoo连续波554．9nm黄激光输出。4小时功率稳定度优于±2．5%.     

LD 泵浦腔内和频连续500. 8nm Nd∶YAG/ LBO 激光器

讨论和分析了Nd∶YAG激光器实现腔内和频及双波长运转的条件 ,利用激光二极管端面泵浦Nd∶YAG的方式 ,得到 10 6 4nm和 94 6nm连续双波长运转 ,并利用Ⅰ类相位匹配晶体LBO ,实现了 10 6 4nm和 94 6nm激光的腔内和频 ,获得了连续 5 0 0 .8nm的青色激光输出     

复合腔和频554.8 nm黄-绿光激光器

介绍了一种光纤耦合激光二极管阵列(LDA)同时泵浦Nd:YAG和Nd:YVO4晶体输出554.8nm连续波的全固态黄-绿光激光器。黄-绿激光是由Nd:YAG晶体的946nm激光和Nd:YVO4晶体的1342nm激光非线性和频产生,两条谱线在各自晶体的对应能级跃迁分别为4F3/2-4I9/2和4F3/2-4I13/2。实验中采用复合腔结构,利用KTP晶体II类临界相位匹配进行腔内和频,当注入到Nd:YAG和Nd:YVO4晶体的泵浦功率分别为30W和20W时,获得了1.13W的连续波554.8nm黄-绿激光输出,光束质量因子M2<1.22,这是目前为止该波长已见报道的最高功率输出值。实验结果表明:采用Nd∶YAG和Nd∶YVO4两种激光晶体进行腔内和频是获得黄-绿激光的高效方法,并可以应用到其他两种激光晶体进行腔内非线性和频,获得更多不同波长的激光输出。     

全固态LBO腔内倍频556 nm黄光激光器

全固态黄光激光器大多采用掺Nd^3＋激光晶体的^4F3/2-^4I11/2和^4F3/2-^4I13/2能级跃迁和腔内和频技术来获得，由于在输出光斑质量和功率稳定性方面一直存在较多困难，所以寻找合适的基频光谱线同时利用腔内倍频是一种切实可行的解决方案。通过对Nd：YAG激光谱线分析以后发现^4F3/2-^4I11/2这两个能级间部分激光谱线（1112nm，1116nm，1123nm）经过倍频以后正好可以获得黄光激光输出。通过对Nd：YAG各主要谱线激光参量比较和分析后发现，要想获得增益较低激光谱线1112nm，1116nm，1123nm振荡，可以通过镀制特殊要求的谐振腔膜抑制增益较大的1064nm，1319nm，946nm激光谱线运转来实现。通过对谐振腔膜系的设计以及倍频晶体的合理选择和放置，采用LBO晶体腔内倍频，利用2W的激光二极管（LD）抽运Nd：YAG，获得了556nm黄光激光输出，在1．6W的抽运功率下，最大输出功率为102mW，光-光转换效率为6．4％。     

激光二极管侧面抽运高功率1338nm Nd∶YAG激光器

报道了一台激光二极管(LD)侧面抽运的高功率连续1338 nm Nd∶YAG激光器.通过分析Nd∶YAG的跃迁谱线和相应的受激发射截面的特点,根据多跃迁谱线激光材料波长选择的耦合率条件,合理设计激光棒和腔镜的耦合率参数.激光谱线测量表明,成功抑制了1064 nm和1319 nm波长激光的振荡.以高功率808 nm激光二极管侧面抽运模块为抽运源,采用平-平腔结构,研究了耦合输出率分别为5.3%,7.4%和11%的输出镜的输出情况,比较分析了不同腔长对激光输出的影响.在抽运功率为555 W时,采用5.3%的耦合输出镜和20 cm腔长,获得大于100 W的1338 nm单一波长激光输出,光-光转换效率大于18%,斜率效率为35%,输出光束的M2因子为36.     

1.3μm Nd:YAG脉冲激光器

Nd:YAG激光器大都工作于1.06μm波长,为了扩展Nd:YAG激光器的输出波长,我们研究了Nd:YAG激光晶体在室温下另一四能级系统4F_(3/2)→4I_(13/2)发射波长1.3μm的激光特性。关于该波长的连续运转特性,国内、外都曾有过研究报道。这里报道的是脉冲运转特性的实验研究。 一、实验装置 由于室温下Nd:YAG晶体中1.06μm谱线的荧光强度比1.3μm谱线大,所以一般总是1.06μm谱线首先起振。要获得1.3μm激光振荡输出,必须抑制1.06μm激光振荡,并选择适当的谐振腔镜透过率,使1.3μm激光获得足够的增益,实现其振荡输出。     

激光二极管端面泵浦Nd∶YVO4混合腔板条激光放大器

选用光束质量接近衍射极限的种子激光器作为主振荡级激光器的功率放大系统可以同时获得较高的输出功率和良好的光束质量。由于板条晶体的特有尺寸,使得种子激光可以多次通过板条晶体,因此有利于实现高提取效率的激光放大器。Nd∶YVO4晶体因为具有比Nd∶YAG更大的受激发射截面和吸收截面、更宽的吸收谱线、输出偏振光等,因而在放大器中应用较多。本文采用侧泵Nd∶YAG棒激光器作为LD端面泵浦Nd∶YVO4混合腔板条激光放大器的种子激光器,种子激光通过整形后,往返3次通过激光晶体实现了功率的放大。实验中在泵浦功率140.9 W,种子功率3.2 W,重复频率20 kHz时,获得了29.5 W的激光输出,提取效率为21.2%,斜效率为35%。     

LBO I类临界相位匹配腔内和频572 nm黄光激光器

首次报道了全固态连续波572 nm黄光激光器,黄激光是分别由两片Nd: YAG的1444 nm和946 nm谱线非线性和频产生,两条谱线在各自晶体对应能级跃迁分别为~4F_(3/2)-~4I_(15/2)和~4F_(3/2)-~4I_(9/2).实验中采用复合腔结构,利用LBO晶体I类临界相位进行内腔和频,当注入到两片Nd: YAG晶体的泵浦功率分别为24 W和14.8 W时,获得592 mW的TEM_(00)连续波572 nm黄激光输出.4 h功率稳定度优于±3.6%.