100 Hz LiNbO3声光调Q 2.79μm激光器的脉冲输出特性

对闪光灯泵浦的2.79μm Er,Cr∶YSGG激光器在高重复频率下的声光调Q输出特性进行了研究。当射频驱动功率为30 W时,LiNbO₃声光开关实现了最大的衍射效率和稳定的调Q特性。当重复频率为100 Hz时,实验研究了不同反射率下LiNbO₃声光调Q Er,Cr∶YSGG激光器的输出特性,采用平凸谐振腔补偿增益介质中的热透镜效应,明显改善了Er,Cr∶YSGG激光器的调Q输出性能,在平凸腔中能够得到最大的脉冲能量和最短的脉冲宽度。与平平腔相比,平凸腔将激光器的输出能量提高了1.5倍。当重复频率为100 Hz时,激光系统输出的脉冲能量的最大值为4.36 mJ,脉冲宽度的最小值为76.8 ns。     

被动Q调制Er:Cr:YSGG固体激光器

由于其3μm左右独特的激光波长，掺铒固体激光器（Er：Cr：YSGG激光器：λ=2．79μm；Er：YAG激光器：λ=2．94μm）得到广泛的研究。通过采用在GaAs基底上生成的InAs薄膜作为被动调Q的饱和吸收体，实现了Er：Cr：YSGG激光Q调制输出。稳定的单脉冲调Q运转的抽运阈值为21J，最短脉冲宽度将近300ns，单脉冲运转能量可达20．3mJ。     

重复频率连续可调谐的Cr4+:YAG被动调Q微片激光器

激光二极管泵浦的Cr4+:YAG被动调Q微片激光器因其高重复频率、短脉宽、高峰值功率等优点,在光通信、激光雷达、遥感监测、非线性频率变换、激光微加工等领域有着重要应用,然而目前Cr4+:YAG被动调Q激光器脉冲输出稳定性较差,而且重复频率调谐范围窄,限制了其在气溶胶的荧光分析、测距以及空间光通信等领域中的广泛应用。实验中采用预泵浦方式,在激光二极管泵浦的Cr4+:YAG被动调Q微片激光器中获得重复频率连续可调、稳定振荡的激光脉冲输出,重复频率连续可调谐范围为2 ~28 kHz,其单脉冲能量的不稳定性优于2.50%。其中,在重复频率为20 kHz时,获得脉冲宽度为2.431 ns,单脉冲能量17.6 J,消光比252:1的脉冲输出,其幅度不稳定度约为4.00%,重复频率不稳定度约为2.40%。此类宽频可调、稳定振荡的激光二极管泵浦的Cr4+:YAG被动调Q微片激光器有着广阔的应用前景。     

2.79μm Cr,Er:YSGG固体激光器发展现状

2.79 μm激光器在医疗、非线性光学、军事等方面具有重要的应用价值,介绍了Cr,Er:YSGG晶体的物理、化学及激光特性,重点分析了2.79 μm Cr,Er:YSGG固体激光器的发展现状,以及存在的主要问题,阐述了其可能的发展前景。Cr,Er:YSGG激光器可以使用脉冲闪光灯或激光二极管泵浦,并使用电光、声光、被动调Q等方法调Q输出高峰值功率2.79 μm激光,二极管泵浦时激光器可以连续输出。Cr,Er:YSGG晶体的热导率低,泵浦过程中热透镜效应严重,因此,激光器不适合高重复频率工作,输出功率受到一定的限制。实现稳定可靠的2.79 μm调Q巨脉冲激光输出需要解决的关键技术是获得对2.79 μm激光吸收系数小,破坏阈值高的Q开关材料。     

基于被动调Q固体激光器的激光点火系统的研究进展

稀薄燃烧是一种先进的燃烧方法,采用稀薄燃烧技术可以使发动机在减少废气排放的同时提高热效率。稀薄燃烧催发了激光点火技术的应用。最近几十年,脉冲宽度短、峰值功率高的被动调Q固体激光器得到了飞速的发展,特别是采用掺钕离子(Nd3+)和镱离子(Yb3+)的激光材料作为激光增益介质,用Cr4+∶YAG作为被动调Q开关的微片固体激光器在激光点火研究方面取得了长足的进展。系统地介绍了激光点火的机理和应用于激光点火的基于Nd∶YAG/Cr4+∶YAG与Yb∶YAG/Cr4+∶YAG的被动调Q固体激光器的最新研究进展,以及两类被动调Q激光器在激光点火应用中的优缺点,并指出了Yb∶YAG/Cr4+∶YAG被动调Q微片激光器在激光点火应用中的优势、需解决的问题及发展方向。     

磷酸盐钕玻璃激光器中被动调Q的研究

建立了包含磷酸盐钕玻璃激光增益介质 ,Cr4 +∶YAG被动调Q晶体和谐振腔参数的速率方程组 ,计算得到调Q脉冲波形。计算了脉冲三通放大波形。实验证实了计算结果的正确性。     

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.     

Cr4+∶YAG被动调Q激光器脉冲输出特性研究

研究了Cr4+∶YAG被动调Q激光器脉冲输出特性,通过Cr4+∶YAG跃迁吸收的速率方程模型,模拟分析了Cr4+∶YAG初始透过率和晶体长度对激光输出脉冲宽度的影响,并利用氙灯泵浦Nd∶YAG激光器进行了被动调Q实验。结合模拟结果分析了产生激光多脉冲的现象,通过对被动Q开关参数的优化,获得了激光脉冲宽度约为17.5 ns,单脉冲能量为195 mJ的稳定激光脉冲输出。     

脉冲抽运被动调Q激光器脉冲间隔特性研究

采用数值模拟和实验相结合的方法对脉冲激光二极管(LD)抽运Nd:YAG被动调Q激光器输出脉冲间隔特性进行分析。从被动调Q速率方程出发,结合脉冲LD抽运的特点,考虑剩余反转粒子数密度的影响,推导出输出调Q脉冲间隔时间的计算公式。重点分析了抽运脉宽、输出镜反射率、抽运功率和Cr4+:YAG初始透射率对输出脉冲间隔时间的影响。结果表明,数值模拟与实验结果基本吻合。     

键合Nd∶YAG/Cr4+∶YAG被动调Q微片激光器的优化设计

为了提高LD抽运脉冲微片激光器的输出性能和系统的集成度,采用龙格-库塔法对包含自发辐射与抽运速率的被动调Q速率方程进行了数值求解,结合被动调Q激光器输出参量的表达式对LD端面抽运的键合Nd∶YAG/Cr4+∶YAG微片激光器输出参量进行了数值仿真。结果表明,利用长度1mm/1.5mm的键合Nd∶YAG/Cr4+∶YAG晶体作为增益介质,当Cr4+∶YAG的初始透过率为75%、输出镜的透过率为30%、抽运光和腔内基模光半径均为100μm时,能够在抽运功率为4.5W的条件下实现平均功率0.7W、脉冲宽度174ps、重复频率16.1kHz的理论激光输出。该研究对被动调Q微片激光器的参量优化和应用具有理论指导意义。     

LD抽运的Cr4+:YAG被动调Q Nd:YAG激光器

研究了不同谐振腔下不同透射率的Cr4+:YAG调Q的激光输出特性.采用透射率为82%的Cr4+:YAG,在抽运功率1.1 W时,激光重复频率小于3 kHz,单脉冲能量达20 μJ,可以作为微脉冲激光雷达的发射光源.分析和比较了实验结果和理论计算,两者吻合较好.     

LD抽运的Nd∶YLF /Cr4 + ∶YAG被动调Q激光器

报道了激光二极管(LD ) 抽运的Nd ∶YLF 激光器, 采用平凹腔结构, 分别用两片 Cr4 + ∶YAG可饱和吸收晶体,实现了被动调Q,输出激光波长为1053nm。采用厚度为0. 5mm小信号透过率为90%的Cr4 + ∶YAG,在泵浦功率最大为17W时,输出脉冲宽度为60. 6ns,平均功率为1. 5W,重复频率为9. 5kHz,单脉冲能量为157. 9mJ;采用厚度为0. 55mm小信号透过率为95%的Cr4 + ∶YAG,在泵浦功率最大为17W时,输出脉冲宽度为68. 6ns,平均功率为1. 35W,重复频率为14kHz,单脉冲能量为96. 4mJ。     

LDA泵浦Cr4+:YAG被动调QNd:YAG激光器实验研究

采用300W准连续激光二极管阵列LDA端面泵浦Nd:YAG晶体,微柱透镜和透镜导管耦合,Cr4 :YAG可饱和吸收体被动调Q,实现调Q脉冲输出,激光腔长4.5cm,Cr4 :YAG晶体初始透过率Tcr=73.2%,泵浦能量63.48mJ,输出单脉冲激光,脉冲宽度10ns,单脉冲能量3.42mJ,输出脉冲被调制并产生明显尾脉冲现象,分析了原因,说明调制脉冲是由于空间电磁辐射干扰,Cr4 :YAG晶体的慢恢复可饱和吸收特性导致尾脉冲产生。     

Cr4+:Nd:YAG被动调Q激光器周期的实验研究

对存在激发态吸收的被动调QCr4 :Nd :YAG激光器 ,采用Hopf分岔条件和微分方程的稳定性分析 ,确立了在一定范围内的Q脉冲重复频率解析表达式 ,并以实验对结论进行了验证 ,得出相一致的结果     

Cr∶YAG被动调Q 全固态激光器可控运转方法研究

研究了矩形波电流驱动LD 激励下的Cr∶YAG被动调Q 全固态激光器的可控运转包括通过改变矩形波电流的直流预激励电流、峰值电流、占空比和重复频率条件下调Q 激光器表现出来的单脉冲发射、单频脉冲发射和多脉冲发射等。     

Cr4+∶YAG被动调Q的单向环形腔Nd∶YAG激光器研究

介绍了利用辅助镜的Nd:YAG单向环形腔,并利用Cr4+:YAG晶体作为可饱和吸收被动调Q器件.对环形腔的设计进行了分析,并对利用不同初始透过率的Cr4+:YAG晶体作为调Q器件所获得的脉冲序列进行了测量,对结果进行了初步分析.     

被动调Q激光器的时间延迟特性研究

本文研究了用Cr^4＋：YAG晶体作为可饱和吸收体的被动凋Q Nd：YAG激光器输出脉冲的时间延迟特性,结论是在很多军用领域它可以代替主动调Q脉冲Nd：YAG激光器。     

LD抽运被动调Q Nd∶YAG/LBO绿光激光器

报道了一种LD抽运Nd∶YAG ,LBO腔内倍频 ,Cr∶YAG被动调Q结构的绿光激光器。在注入抽运功率为6 0 0mW时 ,得到平均功率 2 7mW ,脉冲宽度 15 2ns,重复频率 16 4kHz ,峰值功率 10 8 1W的被动调Q脉冲绿光输出。     

LD侧面泵浦Er3+,Yb3+∶glass波导被动调Q激光器

报道了一种LD侧面泵浦铒镱共掺磷酸盐玻璃波导被动调Q激光器。采用无胶键合技术,在波导芯层(原子数分数1%Er³⁺,21%Yb³⁺∶glass)的四侧键合厚度为0.1 mm的掺钴硼硅酸盐玻璃(Co²⁺∶glass)作为包层,阻断放大自发辐射(ASE)的形成通路,提高激光输出效率。波导两侧分别键合硼硅酸盐K9光学玻璃作为泵浦光传输层,改善泵浦均匀性,提高输出激光的光束质量。在自由运转模式下,激光器输出的最大脉冲能量为34.7 mJ,斜率效率为10.6%。被动调Q模式下,获得稳定输出单脉冲能量2.16 mJ、脉宽4.7 ns、峰值功率459 kW的1.535μm脉冲激光,光束质量因子M²=1.53。实验结果表明,在Er³⁺,Yb³⁺∶glass的四侧键合Co²⁺∶glass是抑制其内部ASE效应、提高激光器单脉冲能量输出的有效方法。     

半导体泵浦被动调Q高重频Nd:YAG激光器

从被动调Q固体激光器的速率方程出发,分析给出了Cr4+:YAG被动Q开关Nd:YAG激光脉冲的峰值功率、脉冲能量、脉宽及重频等相关参量表达式.以此为基础,进行了光纤耦合输出的连续半导体激光纵向泵浦被动Q开关Nd:YAG激光器实验研究,采用不同参数Cr4+:YAG晶体作为被动Q开关,获得了不同参数的高重频脉冲激光输出.