可调谐TEA CO2激光倍频的研究

近年来,随着3～5 μm大气窗口热成像系统的开发和应用,国际上正大力展开这一波段激光光源的研究.迄今在3～5 μm波段尚无直接振荡的小型且操作简便的高功率激光器,人们致力于利用波长转换技术来获得这一波段相干光的开发研究.其中,最引人注目的是利用非线性晶体的TEA CO2 激光倍频的研究.我们利用自行研制的小型可调谐TEA CO2激光器和中科院安徽光机所生长的尺寸为7×8×12 mm3的AgGaSe2晶体,实现了CO2激光的倍频.TEA CO2激光器可输出50多条谱线,输出能量大于50 mJ.AgGaSe2晶体采用I型相位匹配,在CO2激光10.59 μm波长下,其相位匹配角为55.43°.实验中采用改变抽运光入射角的方法获得了20多条CO2激光谱线的倍频光输出,其中在CO2激光的10 P(18)谱线下得到较大倍频光输出1.32 mJ.(OB8)     

实用化全固态266 nm激光器的研究

报道了W级实用化全固态266 nm紫外激光器的设计和应用.在简单紧凑的平平直腔内,使用声光Q进行调制,通过LD端面抽运Nd:YVO4激光晶体产生平均功率8 W的1064 nm近红外光.采用Ⅱ类临界相位匹配的KTP晶体进行腔内倍频,产生平均功率5 W的532 nm绿光.然后,采用Ⅰ类临界相位匹配CsLiB6O10(CLBO)晶体进行腔外四倍频,产生平均功率1.3 W、脉宽约11 ns和重复频率20 kHz的266 nm紫外激光.用该紫外激光器清洗发光二极管(LED)基板,结果表明:激光器性能稳定,清洗效果良好.     

新型BiB3O6晶体高效和频产生355 nm紫外激光

报道了新型高效BiB3 O6晶体优良的非线性光学性能 ,给出了蓝紫外波段的相位匹配曲线。将该晶体用于纳秒电光调Q的Nd∶YAG激光器中 ,对基波 (10 6 4nm)及其倍频光 (5 32nm)进行和频得到了转换效率为 19 2 %的 35 5nm紫外激光输出 ,高于相同条件下用BBO晶体作为三倍频晶体的结果     

GaSe晶体的CO2激光倍频及其色散特性研究

为了研究GaSe晶体的倍频(SHG)及色散性质,采用声光调Q可调谐线偏振CO2脉冲激光器,在250 Hz重频脉冲下以共线oo-e相位匹配方式作用于GaSe晶体,得到CO2激光的可调谐SHG输出。测量了基频波长为9.3、9.6、10.3和10.6μm时的相位匹配角,并通过对比现有文献中色散方程的相位匹配角计算结果和测量结果,确定出最适用于GaSe晶体的色散方程。实验对SHG信号与晶体中光束方位角φ的关系进行测量。本文实验可以作为间接测量晶体色散关系的方法,为GaSe晶体的进一步研究打下基础;同时也可为其它非线性晶体的研究提供参考。     

光学晶体K2Al2B2O7用于全固态紫外激光器的理论研究

讨论了(KABO)晶体的折射率与群速指数随光波长参数的变化.基于非线性光学晶体的谐波理论,详细分析比较了KABO晶体倍频和三倍频的频率变换特性.得到了LD泵浦的调QNd:YAG激光器在Ⅰ类和Ⅱ类相位匹配下的倍频,三倍频、四倍频的相位匹配角、有效非线性系数、光波走离角等参量.     

高效率紧凑紫外355nm激光器

报道一种激光二极管(LD)端面抽运的Nd:YAG激光晶体腔外三倍频355 nm紫外激光器,实验中采用声光调Q技术,选用结构紧凑的平平腔结构,在腔外对1 064 nm基波采用了Ⅰ类相位匹配Li3B3O5(LBO)晶体二倍频、Ⅱ类相位匹配LBO晶体实现了三倍频,获得了较好的光束质量的准连续355 nm紫外激光输出,在激光二极管泵浦功率为28 W时,声光Q开关调制频率为10 kHz时,获得了8.1 W的红外1 064 nm红外激光,紫外单脉冲能量165μJ,脉宽6 ns,峰值功率27.5 kW,808 nm到355 nm的光-光转换率为5.89%,整个系统长度控制在150 mm以内,该激光器结构紧凑,适合产品化。     

中红外激光准相位匹配GaAs晶体的制备工艺

极化方向周期排列的GaAs通过准相位匹配方式能够实现高功率CO2激光器倍频,利用晶片键合技术对GaAs极化方向反转堆叠的制备工艺和键合性能进行研究,采用氢离子轰击的方法去除GaAs表面氧化物,提高光学性能,超高真空中预键合减少界面微气孔密度,退火处理增加键合力,实现了双层GaAs的可靠键合,两层GaAs成为一块单晶结构的整体,利用键合技术获得了大通光孔径、低光学损耗的周期性结构GaAs晶体,为实现高功率CO2激光器倍频提供了途径。     

La3Ga5SiO14晶体电光调Q高重复频率瓦级紫外激光器

报道了一台激光二极管(LD)双端面抽运Nd:YVO4晶体腔内三倍频355 nm紫外激光器.采用La3Ga5SiO14(LGS)高重复频率电光调Q技术,U型平凹腔结构设计,在腔内用I类相位匹配的LiB3O5(LBO)晶体实现二倍频,Ⅱ类相位匹配的LBO晶体实现三倍频,获得了高效率、高峰值功率、高重复频率的355 nm紫外...     

常温条件下KTP晶体应用于1319nm激光三倍频相位匹配角的测量

针对常温工作条件下利用磷酸氧钛钾(KTP)晶体对钇铝石榴石(Nd…YAG)晶体1319nm激光三倍频产生440nm蓝色激光的实验,对三倍频KTP晶体的相位匹配角进行了理论计算和实验研究。通过多组色散方程得到KTP晶体的相位匹配角,并计算出相应的有效非线性系数。选取一组结果(θ=84.6°,φ=0°)对KTP晶体切割,利用一台1319nm激光器,将晶体放入腔中,采用旋转晶体偏角和调节温度的方法寻找出三倍频KTP晶体最佳匹配角度(θ=85.04°,φ=0°)。该晶体经过重新切割,440nm蓝色激光输出的光束强度有了明显的提高,最佳工作温度为18℃。     

大功率高重频皮秒光纤激光器倍频及三倍频的研究

对大功率高重频的皮秒光纤激光器的倍频及三倍频进行了研究,选用功率为50 W、重复频率为50 MHz、脉冲宽度为10 ps的1 030 nm的掺镱(Yb)光纤激光器作为泵浦源,选取三硼酸钡晶体(LBO)作为倍频晶体,通过仿真得到Ⅰ类角度相位匹配时晶体长度为20 mm,光斑半径为0.03 mm,倍频转换效率为28.08％;...     

掺Tm光纤MOPA准相位匹配单程倍频的单频激光器

为获得0.9 μm近红外波段连续波单频激光输出,用50 mm长的PPLN晶体对掺Tm光纤激光MOPA的连续波1 925.08 nm单频激光输出进行单程倍频,通过聚焦参数和准相位匹配温度优化,在43.4 W基频光功率实现了最高9.07 W的962.5 nm二次谐波输出,转换效率达到20.9%。二次谐波为单纵模运转,水平和竖直方向光束质量因子分别为1.36和1.52。实验中研究了聚焦因子和相位匹配温度对倍频转换效率的影响,并讨论了聚焦条件和准相位匹配温度带宽之间的相互关系。实验结果表明:Tm光纤激光准相位匹配单程倍频是获得0.9 μm波段连续波单频激光输出的有效方法。     

Wavelength-tunable optical mixing experiments between 208 nm and 259 nm

Sum-frequency generation experiments in which the second harmonics of rhodamine and coumarin dye lasers are upconverted to the 208-234 nm by mixing with 1064 nm are described. The dye lasers were pumped by the second and third harmonics of a repetitively pulsed Nd:YAG laser. Both temperature-tuned and angle-tuned phase matching techniques were used with mixer crystals of ammonium dihydrogen phosphate (ADP) and potassium dihydrogen phosphate (KDP). Tunable light from 246 nm to 259 nm also was generated by mixing the output of a coumarin laser with the 532-nm harmonic of the Nd:YAG laser. Peak powers between about 500 W and 10 kW were obtained, and both theoretical and experimental tuning curves have been determined for these processes. Limitations imposed by mode beating effects in the Nd:YAG laser and by the relatively broad linewidth of the dye lasers are discussed.     

Nonlinear optical properties ofK2La(NO3)5.2H2O and K2Ce(NO3)5.2H2O

The harmonic generating properties of potassium lanthanum nitrate (KLN) and potassium cerium nitrate (KCN) are described. These crystals have much larger nonlinear coefficients than potassium dihydrogen phosphate (KDP) and are nearly noncritically phase matched at room temperature for Type I frequency doubling of 1.064-μm light, and for Type II doubling of light near 0.95 μm. Thus, these crystals are useful for generating blue-green light by frequency doubling high-power near-infrared lasers. The crystal growth of KLN and KCN are described by the three component phase diagrams. Crystallographic data for KCN that confirms its structural similarity to KLN are presented. The optical absorption spectra of the two materials are discussed, and the linear refractive indexes are given     

单晶AgGaSe_2红外倍频器

采用竖式布里奇曼法生长了若干优质的ф２０×８０ｍｍＡｓＧａＳｅ２单晶体。经过Ａｇ２Ｓｅ共存下退火的样品，其通光波段透过率几乎都达到反射极限。计算了Ⅰ型和Ⅱ型红外倍频器的角度调谐特性曲线，利用上述晶体制备了１０．６μｍ辐射的Ⅰ型相位匹配倍频器。在一台ＴＥＡＣＯ２激光器的１０．６μｍ信频实验中测得相位匹配角为５６．１°，接收角参数△θ·Ｌ为１．０４°·ｃｍ。     

780nm倍频激光器的研究

为了获得结构简单、成本相对低廉的高功率780nm激光, 采用了单块倍频晶体的腔外倍频方法。分布式反馈半导体激光器产生的连续激光注入光纤放大器后, 通过周期极化铌酸锂晶体进行准相位匹配, 取得了铷原子的饱和吸收光谱。结果表明, 该激光器产生了1.2W的倍频光, 具有较高的输出功率。这一结果对铷原子钟、原子干涉仪等冷原子物理实验的小型化是有帮助的。     

高功率266 nm全固态单频连续波激光器研究进展

高功率单频连续波266 nm激光在大容量信息存储、高分辨光谱监测及高精度紫外光刻等领域具有重要应用价值,近年来已成为国内外紫外激光领域的研究热点之一。文中首先综合比较了用于产生高功率266 nm紫外激光的非线性光学晶体基本性能,并根据主要的激光器频率锁定方法,重点分析了H?nsch-Couillaud (H-C)频率锁定和Pound-Drever-Hall (PDH)频率锁定方法的优缺点以及连续波单频266 nm激光器发展现状,介绍了本课题组最新研究成果,即基于H-C频率锁定方法实现了功率1.1 W的单频连续波266 nm紫外激光稳定输出。最后,针对进一步提升全固态单频连续波266 nm激光器性能亟需解决的问题和可能解决路径进行了简要分析和展望。     

Properties of second harmonic generation in nonlinear optical crystals CsLiB_6O_(10) and K_2Al_2B_2O_7

1 Introduction In recent years short wavelength coherent radiation lying in th blue and UV range has attracted wide attention for a variety o applications, including laser printing, undersea communicatio etc. In view of this, several studies of nonlinear-…     

常用双轴晶体连续调谐倍频时的相位匹配特性

本文讨论了常用双轴晶体ＫＴＰ、ＬＢＯ、ＫＮ在基频光波长连续调谐时的倍频相位匹配特性，给出了这三种晶体在不同波长倍频时的最佳相位匹配角的有效倍频极化系数，并纠正了以往计算中的不正确作法。     

Studies of high-power CW and quasi-CW parametric UV generation by ADP and KDP in an argon-ion laser cavity

Studies of second harmonic conversion of the 5145-Å line of the Ar II ion laser spectrum into the near UV at 2573 Å are presented. Close to optimum conditions were achieved by utilizing 90° phase matching in ADP and KDP crystals in a low loss focusing cavity. Small absorption losses in the cavity at the second harmonic frequency are presently preventing the realization of the expected theoretical efficiency.     

双端抽运双Nd:YVO4连续绿光激光器

为了提高半导体激光器抽运的全固态激光器的输出功率与光-光转换效率,设计并使用了双端抽运双Nd:YVO4绿光激光器。通过激光晶体温度场特性的研究以及依据光束的传输矩阵,分析了双激光晶体热透镜效应对于谐振腔稳定性的影响,设计了双端抽运双激光晶体折叠腔。在双端抽运双Nd:YVO4绿光激光器系统中,LBO晶体采用了Ⅰ类非临界相位匹配腔内倍频方式,当抽运光功率为26.56W时,获得了5.5 W的稳定连续绿光输出,其光-光转换效率为20.7%。结果同时表明,在谐振腔内插入双激光增益介质,不仅可以提高激光器的光-光转换效率,而且两个激光晶体热透镜效应相互作用的结果可以增强谐振腔的稳定性。