Nd∶GdCOB和Cr∶Nd∶GdCOB晶体的脉冲激光特性

Ca4GdO(BO3)3(GdCOB)是一种新型的自倍频晶体.利用氙灯作泵浦源,对单掺的Nd∶GdCOB和双掺的Cr∶Nd∶GdCOB两种自倍频晶体实现了1061nm～530.5nm自由运转的自倍频转换.单掺和双掺晶体的泵浦阈值能量分别为1.0J和0.92J,自倍频光的最大输出能量分别为1.96mJ和2.46mJ.利用脉冲染料激光作泵浦源,对Nd∶GdCOB晶体获得了1331nm基频光和655nm自倍频红光运转,并获得了530.5nm自倍频绿光输出.     

Nd：GdCOB和Cr：Nd：GdCOB晶体的脉冲激光特性

Ca₄GdO(BO₃)₃(GdCOB)是一种新型的自倍频晶体。利用氙灯作泵浦源,对单掺的Nd:GdCOB和双掺的Cr:Nd:GdCOB两种自倍频晶体实现了1061nm～530.5nm自由运转的自倍频转换。单掺和双掺晶体的泵浦阈值能量分别为10J和092J,自倍频光的最大输出能量分别为196mJ和246mJ。利用脉冲染料激光作泵浦源,对Nd:GdCOB晶体获得了1331nm基频光和655nm自倍频红光运转,并获得了530.5nm自倍频绿光输出。     

科技进展

山东大学采用自己研制成功的高效率激光自倍频复合功能晶体,四硼酸铝钇钕,在国际上首次获得了从1.06μm到0.53μm的激光自倍频的运转。其技术参数为:泵浦阈值能量<2mJ;0.53μm的绿光输出能量>5mJ;0.53μ对泵浦光转换效率>10％。如果激光器设计改进,泵浦方式改换,激光自倍频参数还会进一步提高。     

Nd：GdCOB晶体1331.0nm自倍频特性

计算了Nd:GdCOB晶体的相位匹配角。用Datachroom-5000染料脉冲激光作为泵浦源,在Nd:GdCOB晶体中实现了由1331.0nm到665.5nm的自倍频激光运转,阈值能量为14.2mJ;当泵浦能量为25mJ时,665.5nm激光的输出能量为0.62mJ,相应的转换效率为2.5%。     

Nd∶GdCOB晶体1331.0nm自倍频特性

计算了Nd∶GdCOB晶体的相位匹配角.用Datachroom-5000染料脉冲激光作为泵浦源,在Nd∶GdCOB晶体中实现了由1331.0nm到665.5nm的自倍频激光运转,阈值能量为14.2mJ; 当泵浦能量为25mJ时,665.5nm激光的输出能量为0.62mJ,相应的转换效率为2.5%.     

LD 脉冲泵浦被动调Q 窄脉冲大能量全固态激光器

利用Nd:YAG/Cr4+:YAG 键合微片激光晶体研制了被动调Q 大能量窄脉冲的全固态激光器,激光器采用脉冲激光二极管泵浦方式,设计了本振级和两级放大结构,分析了激光器系统的自激振荡和其抑制方法,在激光器本振级获得稳定脉冲激光输出的基础上,当两级放大器泵浦电流分别为83A 和85 A 时,获得了最大单脉冲输出能量为120 mJ,脉冲宽度为1.28 ns 的1 064 nm 激光输出,激光通过倍频后可得到65 mJ 的532 nm 绿光输出,其窄脉宽和高光束质量特性可为飞秒激光器啁啾放大提供良好的泵浦源。     

二极管侧面泵浦10 kHz皮秒激光再生放大器

采用LD侧面泵浦腔,对SESAM锁模皮秒脉冲进行再生放大,在10 kHz重复频率下,获得了5.5 W(单脉冲能量0.55 mJ)的皮秒激光输出,光束质量M2<2.9。之后又采用KTP晶体进行倍频,获得了2.25 W皮秒绿光输出。     

四倍频Nd∶YAG激光在高压氢气中的喇曼频移研究

利用Nd∶YAG固体激光器四倍频输出 (2 6 6nm)在高压H2 中的受激喇曼散射获得多波长的激光输出。当泵浦能量一定时 ,通过改变H2 压力得到了最佳的能量输出 ,2 99nm波长的激光能量为 3mJ,341nm波长的激光能量输出为 6 .1mJ ,398nm波长的激光能量输出为 2 .8mJ ,2 39nm波长的激光能量输出为 0 .8mJ,同时在 4 77nm ,5 95nm ,2 18nm ,2 0 0nm波段也有能量输出     

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％。     

高能量LD泵浦Nd∶YAG板条激光器

为了获得高能量532 nm激光输出,利用电光调Q晶体LN,通过调Q同步驱动技术和LD侧面泵浦板条技术,获得高能量窄脉宽1.06 μm激光输出,泵浦非线性晶体KTP进行频率变换,实现高能量532 nm激光输出。在电源输入电流120 A、调Q驱动频率10 Hz的条件下,获得264 mJ的1.06 μm激光。利用该1.06 μm激光泵浦KTP获得最高能量为185 mJ的532 nm 绿光激光输出,1.06 μm到532 nm的转化效率为70%。实验结果表明:通过电光调Q技术和LD侧面泵浦技术,可以实现高能量窄脉宽1.06 μm激光输出,泵浦KTP可获得高能量绿光激光输出。     

160 W激光二极管抽运电光调Q主振荡功率放大器绿光激光器

介绍了激光二极管抽运的高重复频率、大能量绿光固体激光器研制成果。激光器采用电一光调Q，主振荡功率放大器（MOPA）结构。根据放大器的设计要求，研制了抽运功率达12kW，占空比为15％的激光二极管侧抽运Nd：YAG棒状激光模块。在重复频率500Hz，脉冲宽度15ns条件下，实现了单脉冲能量1．27J的1064nm输出，光束质量β小于2．5。采用Ⅱ类相位匹配KTP晶体外腔倍频，在基频能量1J，重复频率400Hz，抽运功率密度67MW／cm^2时，获得大于405mJ的绿光输出（平均功率达160W），倍频效率约为40％，绿光光束质量β〈5。     

LD端面抽运Nd:YLF/Nd:YAG多波长脉冲激光器

报道了一台激光二极管(LD)双端面抽运Nd:YLF和Nd:YAG双晶体串接多波长输出脉冲激光器。在抽运能量40.5mJ,电光调Q重复频率500Hz的工作条件下,获得单脉冲能量约为6mJ的1064nm/1053nm双波长激光脉冲输出,光-光转换效率约为14.8%。相同抽运条件下在腔内插入I类相位匹配LBO晶体作为非线性频率转换器,获得了脉冲总能量为3.6mJ的526.5、529.0、532.0nm三波长同时输出,由抽运光到输出绿光脉冲的转换效率约为8.9%,测得光束质量因子分别为M2x=1.61,My2=1.25。     

氙灯抽运Nd：GdVO4晶体的脉冲激光性能

利用闪光灯作为抽运源研究了Nd:GdVO4晶体的脉冲激光性能.激光晶体样品尺寸为4 mm×4 mm×6 mm.当输出镜透过率T=15%,抽运能量为 6.32 J时,激光器静态输出能量为 31.7 mJ.对T=7%的输出镜,抽运阈值为 0.13 J.用厚度为 1.5 mm,小信号透过率为 54.7%的Cr4+:YAG晶体片实现了激光器的被动调Q运转,测得动态和静态激光能量输出之比约为1:3.在T=15%的输出镜透过率下,当抽运能量为 3.89 J和 6.32 J时,分别得到了脉冲宽度为 48.0 ns和 39.2 ns的单脉冲输出.     

二极管抽运200Hz TEM00模Q开关Nd:YAG激光器

用三只QCW-600W激光二极管侧面抽运Nd:YAG激光器,在重复频率为200Hz,单脉冲注入能量为270mJ条件下,实现了29.7mJ,TEM00模调Q激光输出,M2=1.12,脉宽6.4ns,光-光转换效率11%,斜效率16.5%,输出能量不稳定度1.14%.通过KTP晶体腔外倍频,获得了单脉冲能量16.8mJ,脉宽5.6ns的绿光输出,倍频效率56.6%.     

LED带抽运Nd∶YAG激光器

为了研究抽运光源光谱与增益介质吸收光谱对发光二极管(LED)带抽运激光器输出效率的影响,进一步提高输出效率,将光谱信息引入激光速率方程中,建立了LED带抽运速率方程, 采用该方法对LED带抽运Nd∶YAG激光器进行了理论分析和实验验证。结果表明,利用红外LED对Nd∶YAG激光器进行侧面抽运,当抽运能量为9.1mJ时,取得了能量为607μJ的1064nm激光输出,达到实验中最高的倾斜效率15.5%,此时光转换效率为6.67%;速率方程的计算求解和实验的输出能量二者基本吻合。这一结果对研究提高LED带抽运激光器的输出效率是有帮助的。     

高功率准连续激光二极管泵浦的Nd：YAG激光器

对高功率准连续激光二极管侧面泵浦Ｎｄ：ＹＡＧ固体激光器进行了理论和实验研究。当泵浦能量为１３５ｍＪ时，得到脉冲能量为１６ｍＪ和１０６４ｕｍ激光，重复频率可达４００Ｈｚ。