LD抽运Nd:YVO4平行平面腔激光器中的激光输出功率凹陷

研究了激光二极管(LD)抽运的Nd:YVO4平行平面腔激光器在不同热透镜焦距时的输出功率特性曲线.发现输出功率曲线中的凹陷现象,对它进行了分析,指出了热透镜效应和腔长对激光输出特性的复杂影响.     

单宽域有效动态稳定腔的理论与实验研究

根据谐振腔理论,详细分析了内含热透镜的平凹腔的动态稳定性.指出在某一特定情形下,平凹腔可以只存在单一的稳定区.在此基础上,笔者以最佳输出功率曲线为目标,选择了一组腔参数,实验结果表明,该激光器在较宽的泵浦功率范围内,其输出功率与输入呈现良好的线性关系.     

连续Nd:YAG激光器输出功率曲线双峰结构的理论与实验研究

本文分析了内含热透镜平行凹谐振腔的性质在运动中的变化,以屈光度划分了稳区及非稳区,并根据稳区分布的对称性及稳腔的性质,分析了腔的损耗随泵浦功率的变化分析,进而对连续平行平凹腔的Ｎｄ：ＹＡＧ激光器的输出功率特性作了详细分析,实验观测到了输出功率曲线的双峰结构,且测得的实验结果与我们的理论分析相一致。     

一种望远镜热不灵敏腔的设计

给出了一种简单的双透镜望远镜型热不灵敏腔的设计方法,仅需移动凹透镜调节离焦量的大小,就可以对不同功率下的热效应进行补偿,设计了一组双透镜望远镜型热不灵敏腔参数,通过数值模拟给出了在不同泵浦功率下,热焦距,双透镜之间距离和输出镜光斑W2的三维关系图,并给出了最佳离焦量偏差对输出镜上光斑大小的影响,结果表明：热焦距对光斑影响非常小,同时允许有一定的最佳离焦量的偏差。该望远镜腔不仅可以补偿热效应产生的输出功率不稳定现象,同时大大提高了输出功率,具有很好的实验可操作性。     

固体激光器腔型结构对热透镜焦距测量的影响

热透镜效应对固体激光器的性能影响很大,准确测量热透镜焦距对固体激光系统的设计有重要意义。考虑热致双折射效应,利用等效谐振腔的g参数坐标图进行分析,推导了三种不同腔型结构下径向热透镜焦距和切向热透镜焦距系数的计算方法,分析并得出了测量热透镜焦距系数所需的腔型结构。实验采用Nd∶YAG作为激光晶体,三组激光二极管互呈120°侧向抽运。实验结果表明,在非对称平-平腔中,当激光晶体相对于两面腔镜位置不同时,谐振腔输出功率会出现不同的变化趋势,测量出径向热透镜系数为31.76 m.W和切向热透镜系数为42.26 m.W。实验验证了理论分析的正确性。     

一种改良的非稳腔热透镜焦距测量方法

提出了一种改良的非稳腔热透镜测量方法,采用此方法对Nd：YAG连续激光器临界稳定点的输出功率进行测量,计算得到Nd：YAG晶体连续工作模式下的有效热透镜焦距,同时对主动调Q Nd：YAG激光器进行实验,采用改良非稳腔方法测量了主动调Q Nd：YAG激光器的热透镜的焦距。连续和调Q工作模式下的热透镜焦距实验结果有较好的一致性。文中对固体激光器的热透镜焦距进行了理论计算,理论计算结果与实验结果在误差范围内能较好地吻合,证明了文中提出的热透镜改良测量方法的有效性和可靠性。     

一种新型的热稳腔

一种新型的热稳腔,由半导体激光泵浦源、全反射镜、固体激光介质、x向位置可移动的补偿透镜、输出镜及x向移动控制装置组成.在激光谐振腔内放置一x向位置可根据激光输出功率的变化而移动的补偿透镜,从而在大功率激光输出时消除腔内的热透镜效应,形成一热稳定腔.该热稳定腔可应用于大功率半导体泵浦固体激光器,有效消除腔内的热透镜效应,在激光大功率输出时保证激光器性能稳定可靠.     

热透镜效应对固体激光器输出影响研究

对含热透镜的固体激光器谐振腔进行理论分析,得到等效谐振腔的G参数,分析讨论G参数随泵浦功率的变化,给出了不同腔型输出功率的变化情况.采用TmYAP激光器作为研究对象,由实验验让了不同腔型激光输出功率的变化,得出对平平腔固体激光器而言,短腔适合高功率输出的结论.     

用于连续高功率YAG激光器的高斯镜稳定腔的设计

本文通过对高斯镜热透镜稳定腔(GRMSR)内光束特征的分析,提出了设计该类激光谐振腔的一般原则,并设计了平平腔型高斯镜稳定腔。实验结果与理论分析相符,并得到高输出功率、高光束质量的连续YAG激光输出。     

测量Nd:YAG激光器热透镜焦距的新方法

提出一种测量大功率连续Nd：YAG激光器有效热透镜焦距的新方法。利用腔的临界稳定条件,通过测量临界稳定点的输出功率,计算出激光棒的径向和切向的热透镜焦距,以及有效平均热焦距。这种方法不需要特别的仪器,且操作简单;与探测光束法测量的偏差为士10％,要小于非稳腔法的士20％。     

连续TEM00 模激光的稳定运转及热焦距补偿研究

U形腔设计,利用大基模体积的腔型特性,得到了低阶模运转的大功率基频激光器,采用凹透镜补偿激光晶体的热透镜焦距原理对激光晶体的热透镜焦距进行补偿,试验结果与理论分析结果吻合较好。实验中采用了9个20W的高功率半导体激光器侧面抽运晶体直径为2mm的单Nd∶YAG棒,长腔型设计,最终实现了最高输出功率为22. 3W,M2 因子为1. 8,稳定性(RMS值) < 1%的TEM00输出。     

Nd:YAG激光器输出特性的研究

运用激光谐振腔的矩阵理论，详细分析了内含热透镜的平－平腔的稳定特性。在理论分析的基础上，设计了腔参数进行了实验验证。在实验中还分别测量了谐振腔失调角度及棒相对谐振腔轴线的倾斜角度对激光输出功率的影响。     

连续TEM00 模激光的稳定运转及热焦距补偿研究

U形腔设计，利用大基模体积的腔型特性，得到了低阶模运转的大功率基频激光器，采用凹透镜补偿激光晶体的热透镜焦距原理对激光晶体的热透镜焦距进行补偿，试验结果与理论分析结果吻合较好。实验中采用了9个20W的高功率半导体激光器侧面抽运晶体直径为2mm的单Nd：YAG棒，长腔型设计，最终实现了最高输出功率为22．3W，M^2因子为1．8，稳定性（RMS值）〈1％的TEM00输出。     

电控宽域热不灵敏Nd∶YAG固体激光器的研究

运用激光谐振腔的矩阵光学理论,并根据内含补偿透镜和热透镜的激光腔处于热不灵敏的条件,给出了激光腔处于热不灵敏状态时补偿透镜屈光度与热透镜屈光度的对应关系;在此基础上,设计了一种宽域热不灵敏激光腔,该激光腔采用电调谐液体透镜作为补偿透镜,根据泵浦功率的变化调节电压改变液体透镜的屈光度,进而使激光腔在泵浦范围内始终保持热不灵敏状态。     

纵向抽运准三能级Yb:YAG激光器的理论模型及实验研究

在激光谐振腔中,边缘冷却的激光晶体中存在着温度梯度分布,从而使激光晶体等效为一个热透镜.热透镜效应对固体激光器的性能影响很大.由于热透镜效应,振荡光光斑半径会随抽运光功率及激光谐振腔腔型结构的变化而变化,这将影响输出光功率的大小.在考虑振荡光光斑半径随抽运光功率及谐振腔变化的情况下给出了速率方程的表达式,并采用数值方法求解.由理论分析可知,输出光功率与抽运光功率及谐振腔腔型结构有关.在相同的抽运功率下,腔型不同输出光功率不同.采用930 nm纵向抽运,发射光波长1030 nm的准三能级Yb∶YAG晶体在三种不同腔型结构下进行实验,实验结果表明腔型结构对激光输出功率影响很大.实验结果与模拟符合较好.     

Research on wide range thermal insensitivity of Nd∶YAG solid state laser

运用激光谐振腔的矩阵光学理论,并根据内含补偿透镜和热透镜的激光腔处于热不灵敏的条件,给出了激光腔处于热不灵敏状态时补偿透镜屈光度与热透镜屈光度的对应关系;在此基础上,设计了一种宽域热不灵敏激光腔,该激光腔采用电调谐液体透镜作为补偿透镜,根据泵浦功率的变化调节电压改变液体透镜的屈光度,进而使激光腔在泵浦范围内始终保持热不灵敏状态.     

用Cr~(4+)∶YAG作调Q元件的激光器特性的研究

用Cr4 +∶YAG作为调Q元件 ,采用腔内加透镜的方法 ,实现了Nd∶YAG调Q激光输出 ,得到了平缓、光滑的脉冲波形。从理论上分析了加透镜后激光腔内结构、腔参数对输出功率、脉宽等参数的影响。     

短相干长度长腔长全固态激光器

分析了激光器的相干长度与谐振腔腔长的关系,研究了全固态Nd:YVO4/KTP激光器,在谐振腔腔长超过1m时绿光的输出。在谐振腔内加入热补偿透镜对热效应进行了补偿,实现了长腔激光器的稳定运转。在腔长L=1350mm,泵浦功率为3W时,获得了输出功率为110mW的绿光,发散角为0.7mrad,稳定性小于2%。     

基模稳功率固体激光器的实验研究

本文分析了含有热透镜的固体激光腔,动力学稳定性、模式特性和输出功率特性对动力学因子的依赖关系,得出了稳模输出和稳功率输出的一般条件。实现了连续Nd∶YAG激光器运转在稳功率点,获得较大功率的基模输出。     

用Cr4+:YAG作调Q元件的激光器特性的研究

用Cr4+:YAG作为调Q元件,采用腔内加透镜的方法,实现了Nd∶YAG调Q激光输出,得到了平缓、光滑的脉冲波形.从理论上分析了加透镜后激光腔内结构、腔参数对输出功率、脉宽等参数的影响.