小型化微片阵列式被动调Q全固态激光器

本文针对无人机空中目标探测系统的空间限制,提出了一种多光束可分路扫描式被动调Q微片阵列全固态激光器的方案,采用六管芯半导体激光器阵列端面紧凑泵浦长条状的Nd：YAG/Cr⁴⁺：YAG键合晶体,在每一路1.6 W的泵浦功率下,产生了6路波长为1064.4 nm、脉冲宽度为2.4 ns、光束质量为1.39、峰值功率为3.75 kW、重复频率可达22 kHz的输出激光,整个系统的体积仅为2 cm×2 cm×1.5 cm,实现了6路激光同时输出。研究了调Q晶体的初始透过率和输出镜反射率对激光脉冲重复频率和峰值功率的影响机制,重点对泵浦源激光器管芯的出光一致性问题做了深入探讨,通过实验验证了使用一个激光键合晶体产生多路纳秒级窄脉冲激光束的可行性。研究结果以小型化结构实现了被动调Q全固态激光器的多光束出射,对实现激光探测系统光源的小型化和集成化有借鉴意义。     

基于石墨烯被动调Q Nd∶YAG晶体微片激光器

设计了以石墨烯作为可饱和吸收体的被动调Q掺钕钇铝石榴石晶体(Nd∶YAG)微片激光器。该激光器采用三明治结构,附有石墨烯薄层的YAG晶体紧密压贴于工作物质Nd∶YAG晶体上,晶体端面镀膜作为端面镜构成平行平面谐振腔。采用光纤耦合输出激光二极管端面抽运技术,利用石墨烯的可饱和吸收作用,在注入功率为1.17W时实现微片激光器的调Q运转,获得波长1064.6nm,重复频率300～807kHz可调,最小脉冲宽度75ns的激光输出。激光器最大输出功率38.4mW,最大单脉冲能量54.7nJ。     

基于石墨烯被动调Q Nd:YAG晶体微片激光器

设计了以石墨烯作为可饱和吸收体的被动调Q掺钕钇铝石榴石晶体(Nd:YAG)微片激光器。该激光器采用三明治结构,附有石墨烯薄层的YAG晶体紧密压贴于工作物质Nd:YAG晶体上,晶体端面镀膜作为端面镜构成平行平面谐振腔。采用光纤耦合输出激光二极管端面抽运技术,利用石墨烯的可饱和吸收作用,在注入功率为1.17 W时实现微片激光器的调Q运转,获得波长1064.6 nm,重复频率300~807 kHz可调,最小脉冲宽度75 ns的激光输出。激光器最大输出功率38.4 mW,最大单脉冲能量54.7 nJ。     

LD泵浦的kHz,Er3+,Yb3+:glass被动调Q微片激光器

目前1.5m LD泵浦铒玻璃被动调Q微型激光器是军事激光测距的研究热点,获得较高的激光重复频率和单脉冲能量尤为重要。文中主要报道了一种应用于激光测距领域的铒镱共掺磷酸盐玻璃被动调Q微片激光器。激光器采用中心波长为940 nm的单管二极管为泵浦源,铒镱共掺磷酸盐玻璃（Er3+,Yb3+:glass）作为增益介质,CO2+:MgAl2O4（CO:MALO）作为可饱和吸收体。通过分析泵浦光斑半径对模式匹配影响,优化泵浦光斑半径,实验分析可饱和吸收体初始透过率T0和输出镜反射率R对输出激光参数影响,优化T0和R值。最终实验中采用增益预泵浦方式,实现重频1 kHz,单脉冲能量40 J,脉宽5.09 ns,峰值功率7.85 kW,光束质量M2=1.4,波长1 535 nm的稳定激光输出。     

LD泵浦被动调Q皮秒Nd∶YVO4微片激光器

报道了一种新型调Q微片激光器。首次提出了斜泵浦方案,实验中分别采用LD端面垂直泵浦和斜泵浦两种方式,结构简单紧凑。微片采用Nd∶YVO4作为工作物质,半导体可饱和吸收镜(SESAM)为调Q元件。在两种泵浦方式下,都获得了重复频率范围在千赫兹到兆赫兹的皮秒激光脉冲输出。以光纤耦合输出的808 nm LD作为泵浦源,在垂直泵浦的情况下,在420 mW 抽运功率下,获得6.40 mW的1064 nm激光输出,脉冲宽度57.8 ps,对应单脉冲能量6 nJ,x、y方向的光束质量因子分别为1.18、1.17。在斜泵浦的情况下,在550 mW抽运功率下,获得2.25 mW的1064 nm激光输出,脉冲宽度64.3 ps,对应单脉冲能量17 nJ,x、y方向的光束质量因子分别为1.29、1.32。     

慢恢复SA被动调Q激光器最佳化分析

本文将慢恢复ＳＡ被动调Ｑ激光器的最佳化条件，最大能量以及相应的峰值功率表示为两个综合参量的函数，并给出了相应曲线，在实验上对Ｃｒ＾４＋：ＹＡＧ调ＱＡｄ＾３＋：ＹＡＧ激光器的最佳化问题进行研究，理论结果与实验结果基本相符。     

二极管泵浦被动调Q激光器研究取得新进展

报道了有关二极管泵浦掺N^3 激光介质,慢饱和吸收体Cr:YAG被动调Q激光器研究的最新进展。通过优化设计,Nd:YVO4/Cr:YAG结构激光器实现了高效稳定的1064nm调Q输出;首次报道了Nd:YVO4/Cr:YAG/KTP和Nd:YAG/Cr:YAG/LBO两种组合结合的被动调Q绿光激光器;对一台Nd:YAG／Cr:YAG红构红外激光器腔外倍频亦获得了高峰值的绿光脉冲输出。     

被动调Q固体激光器的稳定性及增益预泵浦技术

研究了造成被动调 Q激光脉冲不稳定的原因 ,针对泵浦功率的起伏和饱和吸收体响应时间的影响 ,进行了深入的分析。提出了采用增益预泵浦方式提高被动调 Q激光器稳定性的方法 ,并就这种激光器进行了分析。结果表明 ,采用增益预泵浦 ,可提高被动调 Q激光器脉冲输出能量和工作效率。     

石墨烯被动调Q光纤激光器研究进展

石墨烯具有完美的光学特性,如工作波段很宽(可见光到中红外)、响应时间超快(100 fs)、损伤阈值高,而且制作简单、价格低廉、与光纤耦合性好,是光纤激光器实现被动调Q的理想材料。重点介绍了石墨烯饱和吸收体的制作方法,对石墨烯被动调Q光纤激光器研究进展进行了总结,并指出其发展趋势。     

Stable 100 kHz operation of passively Q-switched microchip laser

A stable passively Q-switched Nd:YAG/Cr/sup 4+/:YAG microchip laser is presented. For repetition rates between 1 and 100 kHz, interpulse timing jitter and amplitude variation are better than /spl plusmn/1 and /spl plusmn/0.6%, respectively. It was experimentally demonstrated that multi-amplitude-pulse generation at high pulse repetition rates is due to multi-longitudinal-mode operation.     

被动调Q腔内单共振光参变振荡器和Cr4+:YAG激光器

分析了以Cr4+:YAG作为饱和吸收体和激光增益介质的被动Q开关Cr4+:YAG激光器腔内抽运的Cr4+:YAG激光器和单共振光学参变振荡器(SRO)的特性.建立了描述这类激光器和单共振光学参变振荡器的动力学特性的速率方程.结果表明,适当条件下作为激光增益介质的Cr4+:YAG同时具有对二阶非线性作用过程产生的处于Cr4+:YAG激光增益谱范围内的SRO信号波的放大作用.分析中考虑了Cr4+:YAG较高激发态和激光上能级之间的弛豫时间约为100ns的中间能级对Cr4+:YAG饱和吸收体和激光器以及ICSRO的影响.     

被动调Q固体激光器参数计算及优化设计

在考虑可饱和吸收体受激态吸收的条件下,用拉格朗日乘数法求出了被动调Q激光器输出关键参数的解析解,给出了被动调Q激光器输出能量与输出耦合镜反射率的解析表达式,并通过数值解来优化选择被动调Q激光器可饱和吸收体的初始透过率、耦合输出镜反射率等关键性参数,计算和分析了红宝石被动调Q激光实验数据,计算结果十分接近实验的真实值,较好的说明了被动调Q激光器关键参数的优化效果.     

二极管抽运调Q固体激光器的设计方法研究

通过对速率方程的数值求解,得到二极管泵浦调Q固体激光器的性能参数,即由激光器的结构参数和泵浦参数,求解出激光器的输出参数。然后将其求解得到的输出与设计要求的激光器输出进行比较,由此对输入的结构参数和泵浦参数进行反复调整,直至最终输出参数满足设计要求的误差。根据该方法设计了3款激光器,实验验证了该算法的可行性。     

准连续TEM00模被动调Q Nd:YAG激光器的研究

采用峰值功率为500 W准连续激光二极管(LD)阵列侧面泵浦Nd:YAG晶体,Cr4+:YAG可饱和吸收体作为被动调Q元件,在重复频率为40 Hz时实现了单脉冲能量为8.24 mJ、脉冲宽度约7 ns的1 064 nm TEM00模调Q激光脉冲输出,脉冲峰值功率达到1.2 MW,从而为主振荡功率放大(MOPA)系统提供高峰值功率、高光束质量的种子源。对泵浦功率和泵浦脉冲宽度对输出脉冲特性的影响进行了实验研究。     

被动调Q激光脉冲周期的研究

针对存在激发态吸收(ESA)的被动式调Q激光器,采用绝热近似(AEA)方法和微分方程的Hopf分岔条件,将被动调Q产生的多脉冲序列与由光强和反转粒子数密度所构成相平面上的极限环运动对应起来,得到了产生Q脉冲阈值的定量关系式和表示脉冲周期(重复频率)的解析解。解释了Cr4+:YAG调Q激光器的有关现象,获得了与有关实验相一致的结果。     

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。     

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     

考虑腔内光强高斯分布时调Q激光器的速率方程及其解

在主动调Ｑ激光器速率方程中考虑腔内光强的高斯分布,数值求解该速率方程得至归一化的脉冲能量、峰值功率和脉冲宽度与泵浦条件之间的关系,并做图表示,同时与采用平面波近似时所得结果进行比较,并对相关问题进行讨论。     

声光调Q DPL衍射效率延迟速率对脉冲特性的影响

对于大增益声光调Q的二极管端面泵浦固体激光器,衍射效率延迟速率对输出脉冲特性的影响不再像小增益系统那样可以忽略不计。主要讨论了衍射效率延迟速率对输出脉冲的建立时间以及脉冲形状的影响。首先根据实验测得的衍射效率延迟速率情况对输出脉冲的特性进行了模拟,然后模拟了常数衍射效率延迟速率变化对输出脉冲的特性的影响。实验结果表明,在一定范围内增大衍射延迟速率可以缩短脉冲建立时间,缩短脉冲宽度,增加峰值功率。因此,可以根据实际应用的需要选取符合要求的衍射延迟速率。