自倍频晶体的研究和激光应用进展

自倍频晶体是一种兼具激光特性和非线性特性的复合功能晶体.从非线性光学的基础理论和激光自倍频晶体的基本要求出发,综述了不同稀土离子掺杂的非线性基质LiNbO3、YAB、LCB和ReCOB( Re=Y, Gd)晶体的发展历程,重点总结了近年来在激光自倍频晶体中取得的进展.Nd:GdCOB晶体的545 nm自倍频绿光功率突破...     

ReSe2连续波锁模Nd:YVO4腔内倍频绿光激光器

为了发展新型二维材料在倍频锁模激光器中的应用,本文采用ReSe_2二维材料作为可饱和吸收体锁模元件,研究二极管端面泵浦Nd:YVO_4腔内倍频绿光固体激光器,获得兆赫兹高重频、纳秒窄脉宽的绿光脉冲激光输出。采用紧凑V型腔设计和腔内倍频方案,实现1 064 nm基频光的被动锁模振荡,结合非线性晶体LiB_3O_5和KTiOPO_4完成二次谐波频率变换,产生532 nm倍频激光脉冲。在LiB_3O_5晶体倍频作用下,连续波锁模脉冲绿光输出的重复频率为87.51 MHz,脉冲宽度为3.5 ns,平均功率可达到240 mW。在相同条件下,利用KTiOPO_4晶体倍频作用,最大输出功率可超过470 mW。研究结果为发展高采样率水下激光探测技术提供了可用的绿光脉冲源。     

KDP倍频晶体最佳长度的研究

简单分析了现有关于倍频晶体最佳长度理论的实用意义。用精加工,严格Ⅱ类角度匹配的八块不同长度的 KDP 晶体,测定了它们对重复频率普通 Q 开关 YAG激光的倍频效果。得到倍频 KDP 晶体最佳长度为37±1mm。基频能量60mJ,脉宽14ns时,能量转换效率为23.9%,功率转换效率为34.5%。实验发现,最佳长度的晶体其转换效率随基频能量增加而增加的速度最快。     

晶体长度对倍频效率的影响

从理论和实验上分析研究了倍频晶体长度对倍频转换效率的影响,指出在一定的泵浦光强下,适当选择最佳晶体长度,可以有效地提高倍频转换效率。     

LBO晶体非临界相位匹配倍频研究

利用LBO晶体对Nd:YAG ns激光器进行了腔外倍频实验研究。实验中LBO晶体采用Ⅰ类非临界相位匹配(NCPM),温度调谐,将倍频转换效率和温度调谐的理论值与实验数据进行了对比,实验结果基本与理论值相符。当基频光的单脉冲能量为1.3J时,获得了840mJ的532nm倍频绿光输出,最高转换效率达到65％,倍频光能量不稳定度小于±3％。     

双掺KTP型系列晶体生长及其光谱特性

采用高温溶液缓慢降温旋转籽晶法生长出一系列双掺ＫＴＰ型晶体,研究了晶体生长习性,测定了所有晶体的晶胞参数、粉末倍频效应和晶体中掺质离子的浓度．测试了晶体的Ｒａｍａｎ光谱、激发光谱、发射光谱和 ３５０～８００ ｎｍ之间的光透过曲线．研究了双掺 ＫＴＰ型系列晶体的荧光性质．探索了新型激光自信频晶体存在的可能性．     

高重复频率Nd:YAP倍频激光器的实验研究

我们使用KTP倍频晶体对高重复频率Nd:YAP激光器进行了倍频实验。并与LiNbO_3、ADP、KDP、β-BaB_2O_4倍频晶体进行了比较,KTP晶体倍频转换效率最高。实验结果表明,KTP晶体是高重复频率、高功率Nd:YAP激光器的良好倍频材料。     

全固态拉曼激光器的研究

研制了主动调Q式Nd:YAG激光器倍频产生的532nm激光做为抽运源、Ba(NO3)2晶体作为拉曼晶体的外腔式拉曼激光器,获得了563.6nm、598.7nm、638.6nm的激光输出。实验对激光器参数进行测试和分析,得到一阶光的最大转换效率为30.3%,最大能量1.3mJ;二阶光的最大转换效率为14.6%,最大能量0.6mJ。     

高掺镁富锂铌酸锂晶体的倍频及抗光折变性能

测量了新的一系列铌酸锂晶体—高掺镁富锂铌酸锂晶体的倍频和抗光折变性能,研究了其抗光折变的机制.结果表明:该系列晶体较同成分晶体和只掺镁晶体具有更优异的倍频和抗光折变性能,其抗光折变能力增强的宏观机制也是光电导增大.     

205～350nm紫外高功率可调谐激光的产生

以355nm的主被动锁模YAG激光器输出的皮秒单脉冲做为泵浦源,利用非线性激光晶体BBO的倍频调谐特性,将改进型的离散角补偿的双晶BBO晶体产生的参量光,采用双块BBO晶体把参量光倍频,即可得到调谐范围为205～350nm的紫外高功率激光输出.