腔内多模光束偏心辐射非线性晶体温度场分析

为了解决高功率绿光激光器非线性晶体腔内倍频非均匀温升对谐波转换效率的影响问题,对非线性晶体多模光束腔内倍频温度特性进行了解析研究.依据非线性晶体腔内倍频工作状态特点分析,利用热传导方程得到了非线性晶体腔内基波多模光束偏心辐射温度场的一般解析表达式.结果表明,若偏心辐射到晶体的多模束腰光斑为200μm,谐振腔内多模基波功率为500W,多模基波偏心辐射(偏心度ξ=0.33)KTP晶体内的最高温升为79.80℃,相对于同等条件中心辐射的最高温升83.14℃降低了4.0%;当基波入射非线性晶体偏心度增大时,可有效地降低KTP晶体的最高温升.建立的非线性晶体热分析模型符合绿光激光器的实际需要,对于消除非线性晶体热效应影响、提高激光器谐波转换效率具有指导意义.     

高功率全固态激光器腔内倍频晶体KTP温度场的解析分析

在激光二极管泵浦的全固态激光器系统中谐振腔内有较高的基频光功率密度 ,非线性晶体采用腔内倍频方式可提高晶体的谐波转换效率。但是非线性晶体吸收基频光辐射也会引起内部非均匀的温升 ,导致晶体内部各点的折射率的改变 ,破坏晶体本征的位相匹配条件 ,从而影响了晶体的谐波转换效率。通过对谐振腔内非线性晶体工作状态的分析 ,利用解析的方法得出了全固态激光器中非线性晶体KTP内部温度场的精确计算方法 ,并分析了影响KTP晶体内部温度场变化的各种因素。所得出的结果具有一定的普适性 ,可以应用到具有轴对称形式内热源的其它热模型温度场的计算分析中 ,对连续波腔内倍频激光系统的设计将起到指导作用     

偏心度对矩形截面Nd:GdVO4晶体热效应的影响

对激光二极管（LD）端面高功率偏心抽运矩形截面激光晶体引起的热效应进行了研究。建立了符合实际的热模型,利用一种新的解析方法得出了矩形截面激光晶体温度场以及热形变场的通解形式。定义了偏心抽运矩形截面偏心度（ERS）,得出了ERS对激光晶体内部温度场及热形变场影响的规律。研究表明：随着ERS的增加,激光晶体最高温升及最大热形变随之移动并降低;当ERS分为0．50、0．75时,Nd：GdVO4晶体的最高升温相对中心抽运分别下降了3．3％、12．2％,最大热形变量相对中心抽运分别下降了8．8％、27．4％。     

改性KTP晶体、三镜折叠腔内倍频研究

本文利用改性ＫＴＰ晶体,进行了纯连续激光倍频实验。根据光束传输矩阵,用计算机数值法计算了三镜折叠腔不同谐振腔参数所对应的稳定区,对Ｎｄ：ＹＡＧ／ＫＴＰ进行腔内倍频,实验获得了３－５Ｗ 纯连续绿色激光输出。其实验结果与理论计算值基本相符。     

利用镜像法求解矩形倍频晶体的温度场分布

通过对矩形倍频晶体KTP建立热分析模型,将镜像法使用到求解稳态温度场的边界问题中,具有较高精度并且模拟了实际情况,有利于提高倍频绿光激光器的性能。     

优质KTP晶体腔内有效倍频效率及损耗的研究

本文报道一种高效内倍频Ｎｄ：ＹＶＯ４／ＫＴＰ激光器的输出特性以及优质ＫＴＰ晶体腔内有效倍频效率和损耗的研究结果。在泵浦功率为１９Ｗ时获得了５．８５Ｗ的连续绿光输出,相应的光－光转换效率为３０．８％。研究表明,优质ＫＴＰ晶体腔内有效倍频效率超过７０％,最高达到７４．１％;而其损耗仅为０．００７ｃｍ＾－１。     

共振腔内倍频的473nm蓝光激光器

1．前言为制成小型高效可见光激光光源，已有多种方案正在活跃地开展研究，其中绿光激光器已经实用化，微片激光器已有市售品。蓝光激光器虽在各种学术会议上有道，但是还未出现实用激光器。在这样的背景下，比绿光波长短、在更多领域能够使用的小型蓝光激光器的实用化研究也开展起来。这是用激光二极管泵浦的＊d。＊＊G946nm激光的腔内倍频法。倍频元件为铅酸钾（KNbo3）晶体，其输出已高于30mw。另一种是用高功率Nd：YAG1064nm的脉冲激光常用的倍频晶体（或光参量振荡所用的非线性晶体）BBO作946nm的倍频晶体，已成功获得高于25mw的蓝…     

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％。     

BBO晶体腔内位置对灯泵Cr：LiSAF激光器腔内倍频的影响的研究

本文实验研究了由于色散引起的BBO晶体腔内位置对灯泵CrLiSAF激光器腔内倍频输出的影响,并从理论上获得了腔内倍频的BBO晶体的最佳位置为基波与谐波的位相差2π的整数倍,同时,考虑到容许的基波与谐波的位相差为±π／4时,对应基波和谐波波长分别为900nm和450nm处,腔内倍频的BBO晶体的位置调整范围为9．4mm．     

温控高纯KTP内腔倍频Nd:YAG激光器

将高纯KTP晶体置于一温控炉内,利用温度调谐,在一声光调Q,直腔式Nd:YAG激光器中获得了高功率、高效率倍频绿光输出.最高倍频绿光输出功率超过38 W,倍频光输出功率的转换效率大于0.91%,不稳定度为±2.3%.高纯KTP与一般KTP相比,倍频效率提高了18.8%.     

梯度补偿法控温晶体的高功率绿光激光器

研究了平均功率超过30W的稳定高效全固态绿光激光器,分析得出影响全固态腔内倍频激光器倍频效率和输出稳定性的主要因素是倍频晶体局部温升造成的相位失配和热透镜效应,采用温度梯度补偿控温法对大尺寸倍频晶体进行温度控制,降低激光器工作中倍频晶体内外温度梯度从而有效地克服因晶体局部温升造成的倍频相位匹配角失配和热透镜效应。采用三条60W的半导体激光二极管阵列板条侧面抽运Nd:YAG激光增益介质棒,采用声光调Q,平凹直腔和腔内倍频结构配合温度梯度补偿控温法对大尺寸倍频晶体进行温度控制,得到了稳定高效的532nm绿光输出。在抽运电流25A,抽运功率174.6W时,得到了脉冲宽度110ns,重复频率10kHz,输出平均功率31.6W稳定高效的绿光输出,光-光转换效率为18.1%,功率稳定性为±0.66%,绿光输出光束质量因子M2=4.3。     

蓝光抽运Pr∶KYF晶体及腔内倍频紫外激光技术

报道了一种蓝光(471nm)抽运的全固态Pr∶KYF激光器。其入射抽运激光阈值功率为0.4 W,当注入的抽运功率为2.5W时,得到了最大212mW的610nm波长的激光输出。然后采用I类临界相位匹配的β-BaB2O4(BBO)晶体进行内腔倍频,得到了最大11mW的二次谐波305nm紫外激光输出。通过刀口法可测量到在TEM00模式下,输出光束的质量因子M2=1.25;光-光转换效率达4.4%;输出功率在30min内的不稳定度优于4.3%。采用USB-4000型光谱仪检测到输出为305nm的激光光谱。     

LD抽运Nd:YAG/KTP腔内倍频连续波1.2 W红光激光器

报道了用Ⅱ类相位匹配KTP(相位匹配角选为θ＝59.9°,Φ＝0°)对激光二极管(LD)侧向抽运的NdYAG腔内倍频的红光激光器.通过分析大功率抽运NdYAG棒热透镜效应的影响,优化设计了三镜折叠腔参数.采用镜片镀膜的方法使NdYAG工作在1319nm波长,经腔内倍频获得单一波长659.5nm的红光激光.在抽运电流13A和输出镜曲率半径为200mm时,达到1.2W的红光连续波输出.     

激光二极管端面抽运矩形截面Nd:GdYVO4晶体热效应分析

研究了激光二极管(LD)端面高功率偏心抽运矩形截面激光晶体引起的热效应,提出偏心抽运矩形截面偏心度(ERS)的定义.通过求解周边恒温冷却Nd:GdYVO4激光晶体泊松热传导方程,得出了偏心度对晶体内部温度场的影响,以及温度梯度场的分布.研究表明:与中心抽运相比,偏心抽运时,激光晶体端面的最高温度有所降低,但温度梯度最高值升高,热畸变严重.