LD泵浦高功率固体激光器的最新进展

高功率二极管阵列自８０年代中期出现以来，在这１０年间，二极管泵浦固体激光器在海外已取得实质性进展，最后，多模工作中，１．０６μｍ的ＣＷ输出功率已超过３００Ｗ，单频工作中也已获得了２０Ｗ的ＣＷ功率，高的光束质量、１ｋｍ高的平均功率，可重复性脉冲激光系统也已研制出来。本文概述了世界上高功率二极管泵浦固体激光器的最新进展，包括Ｑ开关激光器，特别感兴趣的是工业应用，如：激光材料加工。     

LD泵浦固体激光器的光谱匹配问题

实验研究了LD泵浦Nd:YAG固体激光器的光谱匹配问题,如匹配方法、匹配效率、匹配chirp现象等:考察了LD光谱随温度、电流、时间的变化,讨论了这些变化对光谱匹配效率的影响。     

LD泵浦全固体激光器用光学薄膜的研究进展

介绍了二极管泵浦固体激光器（DPSSL）使用的一系列光学薄膜。由于DPSSL的泵浦波长与输出波长不同，泵浦方式、腔型结构及使用的激光材料种类繁多，因此所涉及的薄膜类型也多种多样，包括许多新型截止滤光片、增透膜、高反膜和偏振膜等。分析了此类薄膜元件设计和制备中的关键技术难题，同时对该领域国内外的研究现状进行了报道。     

LD泵浦的高效率全固体低噪声绿激光器

介绍了一捉LD泵浦的高效率全固体Nd:YVO4/LBO低噪声绿激光器。使用LBO晶体腔内倍频避免了KTP易出现的灰线问题;用三镜折叠腔结构可减少Nd:YVO4对绿光的吸收;满足了基模光斑与泵浦光斑的模匹配条件;使LBO在高的基频光功率密度下可得到较高的倍频效率。实验证明,该结构能够实现高效率的稳定绿光输出。在泵浦光功率为1．6W时,稳定输出功率达248mW,光光转换效率达16．1％。     

LD端面泵浦固体激光器模匹配的研究

本文给出了考虑热透镜效应后大功率光纤耦合输出端面泵浦的固体激光器的最佳模匹配模型。通过计算腔内任一振荡光线与中心轴振荡光线的光程差分布，得到了热透镜效应引起的衍射损耗，由此得到泵浦功率一不定期的情况下，泵浦光斑与腔内振荡光束的最佳模匹配系数。实验中采用泵浦功率为20W的半导体激光器泵浦Nd:YAG激光器，光纤芯径400微米，得到最佳配合系数为0.85。实验结果与数值计算结果相符合。     

LD泵浦全固体355nm紫外脉冲激光器

采用最大输出功率为1W的LD泵浦Nd：YAG，Cr^4 ：YAG被动调Q激光器，输出1064nm波长激光，经KTP腔外倍频和LBO腔外和频，得到355nm紫外脉冲激光。利用长聚焦的方法实现了高效全固体355nm紫外脉冲激光输出。基波1064nm平均功率为70mW时，得到紫外355nm输出平均功率为106μW，峰值功率约为635mW，且紫外光斑的椭圆度达0．91。     

LD端面泵浦微片固体激光器实验研究

使用2 0mm× 1mm的Nd3+∶YVO4 和6mm× 1mm双掺Cr4 +Nd3+∶YAG微片晶体并在晶体两端面直接镀膜可形成微型F -P谐振腔微片激光器。在 1.6 90W的连续泵浦下双掺的Cr4 +∶Nd3+∶YAG可以获得非常稳定的波长 1.0 6 4μm、脉宽 6ns、平均功率 13.5mW和重复频率10kHz的被动调Q激光脉冲输出。并且通过在直流基电流上加适当的预泵浦脉冲技术实现了可控的脉冲输出序列。Nd3+∶YVO4 晶体在 1WLD连续泵浦下获得了倾斜效率 2 3.3%的 1.0 6 4μm激光输出 ,并在实验中发现脉冲泵浦下的输出激光脉冲呈现出类似于调Q的特性 ,每个脉冲包含多个子脉冲 ,子脉冲宽度约为 180ns。     

LD端面抽运全固态紫外激光器

报道了分别利用两个非线性晶体对1064nm红外脉冲激光的倍频及和频过程得到紫外激光输出的实验研究。采用最大抽运功率为600mW的LD端面泵浦Nd：YAG／Cr^4 ：YAG被动调Q脉冲激光器，得到1064nm输出最大平均功率为70mW，脉宽为17．4ns。利用长聚焦的方法经KTP晶体腔外倍频和LBO晶体腔外和频，实现了高效全固态355nm紫外脉冲激光输出。355nm紫外脉冲输出的最大平均功率为106μW，峰值功率约为635mW，且紫外光斑的椭圆度达0．88。     

LD纵向泵浦腔内倍频激光器腔参数的选择

从理论上研究了在一定长ＫＴＰ情况下ＬＤ纵向泵浦Ｎｄ：ＹＶＯ４／ＫＴＰ腔内倍频激光器的绿光输出与腔长、输出镜曲率半径及泵浦光斑半径等参数的关系。根据分析选择了一组实验参数，在入射泵浦功率为６６８．７ｍｗ时获得了１５３．９ｍｗ的绿光输出，光一光转换效率为２３％。将实验结果与理论计算值进行了比较，两者符合较好。     

LD 泵浦全固体连续蓝紫光激光器的实验研究

报道了利用最大输出功率为500mW的LD纵向泵浦Cr：LiSAF／LBO、利用平凹腔结构获得430nm连续蓝紫光激光输出的实验研究。Cr：LiSAF激光晶体厚度为1．01mm、掺杂浓度为2．2％。在LD泵浦功率为320mW时，基频光860nm的最大输出功率为53mW。此时，采用LBO倍频晶体Ⅰ类临界相位匹配进行腔内倍频获得倍频光430nm的最大输出功率为0．54mW，激光阈为101mW，斜效率为0．14％。     

LD端面泵浦各向异性激光介质的热效应研究

针对各向异性激光介质的通光面为方形、泵浦光为高斯光束及泵浦尺寸小于通光面的情况，以Nd：YVO4为例，用MATLAB程序语言对激光二极管(LD)端面泵浦的各向异性激光介质的热传导方程进行数值计算，精确地求出了激光介质中各点的温度和温度分布，从而可以定量地分析出LD端面泵浦固体激光器的热效应，进而设计出高效高功率LD端面泵浦的TEM00Nd：YVO4固体激光器。LD尾纤输出功率为28．77W时，得到18．16W的1064nm激光输出。     

LD端面抽运矩形截面YAG-Nd:YAG复合晶体热效应

通过对LD端面和射复合晶体工作特点分析,建立了符合实际工作情况的热模型,利用热传导方程一种新求解方法,提出了矩形截面复合晶体的温度场分布和端面热形变场通解表达式。研究结果表明,当使用输出功率为18W LD端面中心入射复合晶体YAG-Nd：YAG（YAG部分为2mm,Nd：YAG部分掺Nd^3＋质量分数为1%）时,在抽运端面中心获得101.35℃最高温升（比全部掺杂Nd：YAG晶体降低了22.3%）和2.61μm最大热形变量。得出了复合晶体可以有效降低晶体中最高温升,但是不能减少晶体端面热形变的重要结论。     

LD端泵浦1 319 nm 3.11 W-CW Nd:YAG激光器

报道了LD端面泵浦Nd：YAG晶体实现1319nm单波长连续输出的研究。通过对输出镜镀选择性介质膜，抑制了1064和1338nm光波在腔内的振荡。在功率为26．03W的808nmLD泵浦下，得到1319nm单波长最大输出3．11W。对1319nm单波长运转条件进行了理论分析，得到1319nm单波长运转区域图，描述了1319nm单波长运转时输出镜对1319nm和1338nm光波透过率应满足的关系，为实现1319nm单波长运转提供了理论指导。实验结果与理论分析结果相互吻合。     

LD端面泵浦Nd：YVO_4激光器及其高阶横模的工作特性

报道了ＬＤ端面泵浦Ｎｄ：ＹＶＯ_４激光器的实验结果，获得了２３．６％的光－光转换效率，相应的斜效率为２８．８％。特别对在泵浦光与腔模匹配欠佳时高阶横模的起振特性作了比较详细的实验研究和定性讨论。     

激光光束质量参数测量的实验研究

采用CCD系统实验测量了LD泵浦Nd:YAG激光器的光束质量参数,研究了CCD系统的背景噪声特性和积分区域选取对光束质量参数测量的影响,从实验数据中得到以下结论:(1)在有、无背景光两种条件下,背景记数强烈地依赖于曝光时间和像素的合并,温度影响可以忽略不计;(2)为获得M2合理的测量结果,至少要选择5%积分区域。     

LD端面抽运掺Yb3+双包层光纤激光器自脉动行为的实验研究

本文对连续波半导体激光器端面抽运的Fabry-Perot腔掺Yb3 双包层光纤激光器的自脉动输出行为进行了研究．发现低Q值腔光纤激光器具有两种形式的自脉动输出，一种是饱和吸收被动调Q产生的自脉冲,另一种是与光纤中的受激Raman散射(SRS)效应相对应的阵发性巨脉冲．通过提高光纤激光器谐振腔的Q值并选择合适的抽运功率，可以有效地减小输出功率的自脉动，获得稳定的连续波激光输出．