CW Nd: YAG激光器中Cr~(4 ): YAG被动调Q的实验研究

对Ｃｒ４＋ＹＡＧ被动调ＱＣＷＮｄＹＡＧ激光器的重复频率和脉冲宽度与输出功率的关系作了系统的实验研究。用Ｃｒ４＋ＹＡＧ作为可饱和吸收体在ＣＷＮｄＹＡＧ激光器中获得了重复频率为２．２～１０ｋＨｚ，脉宽为１２０～９００ｎｓ的稳定的调Ｑ序列脉冲输出。不同初始透过率的Ｃｒ４＋ＹＡＧＱ开关对应不同范围的重复频率和脉宽。观察到了调Ｑ脉冲包络中的调制现象并给出了合理的解释。     

All-ceramic passively Q-switched Yb:YAG/Cr/sup 4+/:YAG microchip laser

A laser-diode-pumped all-ceramic passively Q-switched Yb:YAG microchip laser with Cr⁴⁺:YAG as a saturable absorber has been demonstrated for the first time. A pulse width of 380 ps and a peak power of over 82 kW at a repetition rate of 12.4 kHz was obtained. A slope efficiency of 37% and an optical-to-optical efficiency of 30% was achieved     

用Cr:YAG被动调Q的Yb:YAG激光

用连续钛宝石激光器作抽运源,在室温下用Cr4+:YAG作可饱和吸收体实现了Yb:YAG晶体的被动调Q激光输出。实验中获得了在1.03μm平均功率为55mW和脉宽(FWHM)为0.35μs的被动调Q激光。Cr:YAG的初始透过率对Yb:YAG被动调Q激光的脉宽(FWHM)和重复率有一定影响。实验表明Yb:YAG晶体是一种有前景的结构紧凑、高效和全固化的被动调Q激光晶体。     

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。     

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。     

双波长输出的Nd:YAG/Cr4+:YAG激光器的腔设计与参数选择

设计了能同时输出波长为1.06μm的调Q脉冲和波长为1.44μm的调Q包络下的自锁模脉冲的Nd:YAG/Cr^4 :YAG激光器的腔结构。通过理论分析和数值计算，选择了合适的谐振腔参数，使Cr^4 :YAG内的泵浦光和振荡激光模式得到匹配：以及可利用Cr^4 :YAG的自聚焦和软光阑效应相结合形成的等效可饱和吸收体，实现1.44μm激光的克尔透镜锁模。     

LD抽运被动调Q Nd:YAG/GdV04内腔式喇曼激光器

为了研究LD抽运的被动调Q Nd:YAG/GdVO4内腔式喇曼激光器的输出特性,采用Nd:YAG作为激光介质,GdV04晶体作为喇曼介质,分别用两块不同初始透过率的Cr<'4+>:YAG晶体,得到并比较了采用不同初始透过率的Cr<'4+>:YAG晶体时被动调Q喇曼激光器的性能.测量了平均输出功率、脉冲宽度和脉冲重复率随...     

Cr4+:YAG被动锁模Nd:YAG绿光激光器研究

分析Cr~(4+):YAG被动锁模机理及KTP晶体的倍频效率,设计合适的谐振腔以保证Cr~(4+):YAG处有足够大的激光功率密度和通过KTP的光束为平行光束。实现了Cr~(4+):YAG作为可饱和吸收体的脉冲式Nd:YAG内腔倍频激光器的被动锁模运转,得到波长532nm、输出能量为13.5mJ的皮秒单脉冲序列。     

Pump-induced bleaching of the saturable absorber in short-pulse Nd:YAG/Cr/sup 4+/:YAG passively Q-switched microchip lasers

Bleaching of the saturable absorber by pump light increases the length of the pulse generated in a passively Q-switched Nd:YAG/Cr/sup 4+/:YAG microchip laser and decreases the pulse energy. This effect is greatest when transmitted pump light is nearly focused in the Cr/sup 4+/:YAG and when pumping is sufficiently intense to bleach the absorption of the Nd:YAG. Both effects are important in short-pulse microchip lasers. The maximum repetition rate of a passively Q-switched Nd:YAG/Cr/sup 4+/:YAG microchip laser is correlated with the pulsewidth. In general, it decreases as the pulsewidth gets shorter.     

LD光纤耦合端面泵浦Nd:YVO4/Cr4+:YAG激光器

根据Siegman的被动调Q判据,Nd:YVO4晶体由于受激发射截面大、上能级寿命短,很难获得被动调Q输出。利用LD光纤耦合端面泵浦Nd:YVO4晶体,在泵浦功率3.5W时,连续运转获得最大输出1.4W,相应的光光转换效率为40%,同时采用Cr4+:YAG可饱和吸收体,成功地实现了Nd:YVO4被动调Q运转,获得了脉宽11.7ns,重复频率22kHz调Q输出。     

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.     

在平凹腔Nd:YAG激光器中Cr~(4 ):YAG被动锁模的特性研究

在平凹稳定腔中用Ｃｒ４＋ＹＡＧ作为可饱和吸收体实现了脉冲ＮｄＹＡＧ激光器的被动锁模运转,得到平均脉宽为１９０ｐｓ,输出能量为２２ｍＪ的脉冲序列。理论上分析了Ｃｒ４＋ＹＡＧ被动锁模的动力学过程以及ＮｄＹＡＧ的克尔透镜自聚焦在被动锁模中的作用     

二极管激光侧面泵浦Nd：YAG的色心调Q激光器

报道准连续６０Ｗ线列阵二极管激光器侧面泵浦的Ｎｄ：ＹＡＧ激光器及用ＬｉＦ：Ｆ２－晶体作饱和吸收体的被动调Ｑ激光器。在重复频率为１０Ｈｚ，泵浦脉宽为４００μｓ，峰值功率为６０Ｗ的泵浦速率下，激光弛豫振荡每周期输出的能量为３ｍＪ，相应的全光光效率为１２．５％。在调Ｑ方式下运转时，每周期可得到３个能量为４００μＪ，脉宽为１１．５ｎｓ的脉冲。通过腔结构的调整，实验中还获得能量为２００μＪ的单横模的单脉冲输出。通过数值模拟讨论了脉冲的形成过程和脉冲特性，并对进一步的研究工作提出了改进方案。     

Passive Q-switching of an intracavity frequency doubled diode-pumped Nd:YVO/sub 4//KTP green laser with Cr/sup 4+/:YAG

A compact diode-pumped green-pulse laser has been demonstrated by using Cr/sup 4+/:YAG as a saturable absorber in a simple cavity formed by a coated Nd:YVO/sub 4/ crystal and a coated KTP crystal. When continuous-wave (CW) pumped with a fiber-coupled laser diode, the laser produces green pulses of 20-35-ns duration at 532 nm, with a repetition rate of 15-70 kHz. The highest green peak power was 80.8 W, obtained at 1.2 W of pump power, which is 320 times enhancement in comparison to a green output power of 250 mW under CW.     

LD抽运Cr4+:YAG被动调Q c-cut Nd:YVO4自拉曼激光器

对激光二极管(LD)抽运的Cr4+:YAG被动调Q c-cut Nd:YVO4自拉曼激光器进行了实验研究。通过采用不同初始透射率的Cr4+:YAG和不同反射率的输出镜进行实验,研究了初始透射率和反射率对拉曼光输出特性的影响。测量了拉曼光的平均输出功率、脉冲重复频率和脉冲宽度随抽运功率的变化。在抽运功率为4.8 W时,拉曼光的最高平均功率为370mW,相应的光-光转换效率为7.7%。实验中得到了亚纳秒级的拉曼光输出,最高单脉冲能量为54μJ,最高峰值功率为47kW。     

LD泵浦的Cr4+:YAG被动调QNd3+:YAG激光器

从理论和实验两个方面研究了ＬＤ泵浦的Ｃｒ４＋ＹＡＧ被动调ＱＮｄ３＋ＹＡＧ激光器,在考虑激活介质能级精细结构及激活介质有限下能级寿命的情况下,推导了连续泵浦的被动调Ｑ激光器输出脉冲重复率的解析表达式;测量了不同实验条件下的脉冲能量、脉冲宽度和脉冲重复率,并与理论结果进行了比较,理论结果与实验结果大致相符。     

LD泵浦Nd:YVO4晶体Cr4+:YAG被动调Q激光特性研究

考虑LD泵浦光强和腔内振荡光强的空间高斯分布以及晶体热效应的影响,给出了Nd：YVO4晶体Cr^4 ：YAG被动调Q1．06μm激光的耦合速率方程组,数值求解该方程组获得了输出激光的平均输出功率、脉冲宽度、重复率随泵浦功率的变化特性,其理论值与实验结果相符。     

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。     

低温重复率Yb:YAG 固体激光放大器

Yb:YAG晶体比Nd:YAG晶体更适用于产生和放大具有Hz量级重复频率的高脉冲能量激光。报道了LD泵浦低温工作的Yb:YAG脉冲固体激光放大系统。整个系统由再生种子源、预放大器和主放大器3部分组成。晶体用铟和金箔作为导热层压到金属热沉上,散热方式采用传导冷却,低温环境由液氮冷却热沉来保证。实验结果表明:当晶体温度控制在150 K时,装置得到了3 J@10 ns,10 Hz的1 030 nm脉冲激光能量输出。研究了低温真空环境下介质膜的损伤等因素对泵浦参数的要求,最后分析了进一步提升脉冲能量所需要解决的问题。     

二极管抽运高重复频率被动调QNd∶YAG激光器

对采用Cr4 ∶YAG作为被动调Q元件的二极管抽运Nd∶YAG激光器的输出特性参数进行了计算机模拟,模拟计算了在不同抽运能量、不同Cr4 ∶YAG晶体的初始透过率、不同谐振腔的输出耦合率条件下,激光输出能量和脉宽的变化规律,根据模拟结果,选用参数优化的Cr4 ∶YAG晶体和谐振腔,实现了单脉冲能量为13mJ,脉宽为12ns,重复频率达到100Hz的调Q激光输出。