LD泵浦Nd:YVO4晶体拉曼自变频人眼安全1.52 μm激光器

采用激光二极管端面泵浦Nd：YVO4晶体和声光调Q技术，获得1．34μm脉冲激光，利用基质材料YVO4晶体的拉曼频移效应，将1．34μm激光转变为1．52μm（人眼安全激光），获得最大平均输出功率930mw，相应光-光转换效率为3．4％，激光器输出的最短单脉冲宽度为15．6ns，最高峰值功率为3．02kW．     

LD泵浦Nd:YVO4自拉曼1 176 nm激光器

采用激光二极管端面泵浦Nd:YVO4晶体和声光调Q技术,获得1 064 nm脉冲激光.利用激光晶体基质材料YVO4的拉曼频移效应,将1 064 nm激光转变为1 176 nm拉曼激光,获得最大平均输出功率980 mW,相应的光-光转换效率为6.125%,输出最短单脉冲宽度为17.6 ns,最高峰值功率为1.94 kW.     

W级中红外宽调谐光学参量振荡器的研究

报道了一个低阈值、宽调谐、中红外单谐振掺MgO的周期性极化LiNbO3(PPMgLN)晶体光学参量振荡器(OPO)。利用声光调Q的Nd:YVO4激光器作为泵浦源,采用外腔结构,在室温下实现了PPMgLN晶体的准相位匹配(QPM)OPO。OPO阈值仅为0.4 W(重复频率40 kHz,单脉冲能量10μJ,脉宽160 ns);在泵浦光为6.6W(重复频率40 kHz,脉冲能量165μJ,脉宽65 ns)、PPMgLN周期为30μm时,获得了1.13 W的3.61μm中红外脉冲激光输出,光-光转化效率达到17.1%,同时获得了880 mW的1.51μm信号光输出,并且通过改变晶体的周期,实现了闲频光3.13～4.19μm中红外宽带可调谐激光输出。重点讨论了闲频光的功率、调谐和脉冲特性以及功率稳定性问题。     

和频黄光激光器研制

研制了全固态连续波555 nm黄光激光器,黄激光由Nd:YAG和Nd:YVO4晶体的946nm和1342 nm谱线非线性和频产生,两条谱线各自晶体对应的能级跃迁分别为4F3/2-4I9/2和4F3/2-4I13/2.实验中采用复合折叠腔结构,利用KTP晶体II类临界相位进行内腔和频,当注入到Nd:YAG和Nd:YVO4晶体的泵浦功率分别为20W和10W时,获得1.1W的TEM00连续波555nm黄激光输出.实验结果表明采用Nd:YAG和Nd:YVO4两种激光晶体进行腔内和频是获得黄激光的有效方法.     

温度调谐的周期极化掺氧化镁铌酸锂振荡器

对准相位匹配周期极化掺氧化镁铌酸锂晶体的光学参量振荡器进行温度调谐实验研究,所用晶体的极化周期为30.5μm.以1.064μm的声光调QNd∶YAG激光器作为抽运源,将晶体温度控制在40～200℃,获得3.100～3.398μm的闲频光连续可调谐输出;当泵浦光功率为3.7 W时,获得输出功率约1 W的3.365μm闲频光输出,泵浦光-闲频光转换效率达27%.在谐振腔内还观察到其他激光输出,并对此进行理论分析.结果表明,它们分别是由信号光倍频、泵浦光与信号光和频,以及泵浦光与闲频光和频产生的.     

光参量振荡固体激光器研究

实验采用电光调Q、闪光灯泵浦实现高峰值功率的1.064μm基频光输出,利用Ⅱ类非临界相位匹配KTP晶体和非稳定谐振腔光参量振荡器Optical Parametric Oscillator(OPO)技术,实现了1.57μm人眼安全波段激光。在腔镜曲率半径为2m条件下,测量分析了非稳定谐振腔OPO中不同透过率输出镜时的激光输出特性,获得了最大输出能量35m J、脉冲宽度1.5ns的人眼安全波段的脉冲激光输出。     

大功率衍射极限准连续1.34μm激光器研究

采用两台大功率光纤输出半导体激光器端面泵浦两块Nd∶ GdVO4晶体,以声光Q开关作为腔内调制元件,用对称结构双晶体串接平行平面谐振腔.在注入泵浦功率为66 W,重复频率为100 kHz时,获得10 W的大功率准连续1.34 μm激光输出,斜率效率为18.3%,脉冲宽度为96 ns,激光输出光束发散角约为衍射极限的2倍.     

二极管泵浦的Ho3+, Pr3+:LiLuF4 3 μm 激光

根据3μm连续激光产生机理和对基质材料要求,结合1.9μm和1.1μm激光二极管泵浦掺Ho~(3+)材料结果,采用1.1μm激光二极管泵浦Ho~(3+),Pr~(3+):Li Lu F4晶体,产生3μm激光。实验用泵源波长为1.140～1.150μm,带宽为5 nm,功率为0～10 W,光纤耦合输出;Ho~(3+),Pr~(3+):Li Lu F4晶体体积为3 mm×3 mm×30 mm,Ho~(3+)离子掺杂原子百分含量为2%,Pr~(3+)离子掺杂原子百分含量为0.6%;实验获得波长为2 934 nm连续激光输出,最大功率达到50 m W,斜率效率为22.6%,最大功率时,光束的质量M2因子约为4。     

LBO腔内倍频671nm全固态激光器

对用于产生红光激光的几种激光晶体和倍频晶体的特性进行了比较，得出了各自的优缺点，采用8W国产半导体激光二极管泵浦Nd：YVO4，Ⅰ类临界相位匹配LBO晶体腔内倍频，获得了410mW的671nm红激光输出的实验结果，光光转化效率达到5．1%。     

Nd^3＋：GdYCa4O（BO3）3晶体的生长与脉冲激光特性

采用提拉法生长出了尺寸为Φ20 mm×40 mm的Nd^3＋掺杂GdYCa4O（BO3）3的激光晶体。用氙灯为泵浦源,对Nd^3＋：GdYCa4O（BO3）3晶体的脉冲激光特性进行了研究。氙灯泵浦Nd^3＋：GdYCa4O（BO3）3晶体在1.06μm波段获得了1.73m J的输出,总效率为ηo=0.012%,最低能量阈值为5.03J,并对结果进行了讨论。     

双端抽运矩形截面Nd:GdVO4晶体热效应研究

以解析分析为基础,研究矩形横截面Nd:GdVO4晶体受高斯分布激光双端面中心入射时温度场以及抽运面热形变分布情况.通过对半导体激光双端面泵浦Nd:GdVO4晶体工作特点分析,建立了符合激光晶体工作状态的热模型,并利用热传导方程新的求解方法,得出晶体的温度场分布和端面热形变场通解表达式,同时对影响激光晶体温度场分布各种因素进行了定量研究.研究结果表明:当使用输出功率为15 W半导体激光器双端面中心入射时,在抽运端面中心获得214.8℃最高温升和2.73μm最大热形变量.这种方法还可以应用到其他激光晶体热问题研究中,为解决激光系统热问题提供了理论依据.     

用于PPLN泵浦源的大能量百纳秒级脉冲固体激光器

为获得大能量、百纳秒脉宽的1 064 nm激光稳定输出，首先理论分析了激光的泵浦能量和谐振腔长度对输出脉宽的影响，然后对Nd∶YAG固体激光器进行设计，采用折叠谐振腔、振荡-放大结构和电光调Q技术相结合。实验结果表明：当重复频率为1 Hz、泵浦电压在1 200～1 400 V变化时，实现了脉宽范围为152.6～95.71 ns的稳定1 064 nm激光输出，最大单脉冲能量可达171 mJ;以激光器的输出激光作为基频光，设计了柱透镜组光束耦合系统，将基频光光斑整形为椭圆形状，实现了基频光的高效耦合和周期极化LiNbO₃(PPLN)光参量振荡器的稳定运行；采用耦合后的光束泵浦MgO∶PPLN晶体，获得了1.47μm近红外信号光的稳定输出。     

利用发散角检验全固体绿光激光器工作物质的粘接质量

以LD泵浦的三明治腔结构的Nd:YVO4全固体绿光激光器为例,从理论上分析了激光光束的发散角与激光晶体端面与光轴垂面的平行度误差之间的关系,并通过实验进行检验,结果表明,利用这种方法可以方便的确定出激光晶体端面与光轴垂面的平行度误差的允许值,定量的对激光工作物质的粘接质量进行检验,极大的提高了激光器批量生产的效率.     

蓝光LD抽运Pr~(3+):YLF直接获得橙红光的实验研究

对蓝光二极管(LD)泵浦Pr:YLF晶体输出橙红光进行了实验研究,分析了不同偏振方向的晶体和不同透过率的输出镜对橙红光输出功率的影响。在a切Pr~(3+):YLF晶体吸收功率为4.5W时最高输出639.7nm激光功率为491m W。c切Pr~(3+):YLF晶体在吸收功率为3.3W时最高输出607.3nm激光功率为177m W。     

Er~(3+)∶Y_(0.5)Gd_(0.5)VO_4晶体生长和基本特性

Er3+∶Y0.5Gd0.5VO4晶体作为一种新的激光材料,可以用中频感应加热提拉法生长。X射线衍射分析表明,它的结构与Er3+∶GdVO4晶体结构相同,它的晶格常数介于GdVO4和YVO4晶格常数之间。用ICP光谱法测定晶体中Er3+离子分凝系数为1.06;采用稳态纵向热流法测出晶体c轴的热导率为7.2 W.m-1.k-1。     

全固态914nm激光器研究

介绍了Nd:YVO4晶体的结构和光谱特性,同时对Nd:YVO4晶体的热透镜效应和焦距进行了理论研究,并进一步对Nd:YVO4914nm激光器的谐振腔进行了设计.     

885nmLD泵浦Nd：CNGG腔内倍频665nm激光器研究

论述了885nmLD端面泵浦Nd：CNGG/Cr4＋：YAG键合晶体、采用被动调Q方式,产生1329nm激光,其对应的能级跃迁为4F3-4I13/2。当泵浦功率为19W时,获得了4.9W的1329nm激光输出,斜效率为36.2%。然后通过非线性晶体LBO进行腔内倍频,得到了822mW的665nm红光输出,光-光转换率为4.7%。     

基于热光系数互补的双折射光滤波器

设计出一种基于晶体材料热光系数互补的滤波器结构,以提高双折射光滤波器的温度稳定性。使用LiNbO3对YVO4进行补偿,根据光波两个正交偏振分量间产生恒定相位差的条件,优化晶体波片的厚度比,当温度和波长分别为20℃和1 550nm时,计算出YVO4和LiNbO3波片的最佳厚度比是6.54∶1。实验采用厚度分别为10mm和1.515mm的波片,结果表明温度在20±15℃变化时,双折射滤波器中心波长的最大偏移为0.087 5nm,满足光纤通信应用对波长稳定性的要求。     

光纤激光泵浦外腔MgO:PPLN高效率3.4μm光参量振荡器研究

选用1 065 nm掺镱光纤激光泵浦外腔MgO:PPLN光参量振荡（OPO）,实现高功率3.4μm中红外激光输出。以高稳定性的分布式反馈激光器（DFB）作为光纤激光脉冲的种子源以降低泵浦光光谱展宽。实验中,采用双路光纤激光泵浦MgO:PPLN-OPO,实验研究发现重频、脉宽的最佳匹配对系统的参量光功率提升有着显著的正向影响。在泵浦功率为25.03 W、重复频率100 kHz、脉宽200 ns条件下,获得最大输出功率为3.536 W的3.44μm的激光输出。对应脉冲宽度为128 ns,光光转换效率为14.12%。     

单LD双端同向π偏振泵浦Tm:YLF激光器

2μm激光作为高相干辐射光源,在激光医疗、激光雷达、光电对抗、材料加工等领域有非常重要的应用价值。通过建立考虑能量传递上转换效应的Tm:YLF激光器速率方程,从而分析了能量传递上转换（Energy Transfer Upconversion,ETU）效应对Tm:YLF激光器输出特性的影响;仿真分析双端偏振泵浦Tm:YLF晶体泵浦光分布情况。基于上述仿真分析结果,为获得更高的激光输出功率,采用单LD双端同向π偏振泵浦Tm:YLF激光器方法,提高增益介质的增益效果;当注入功率为47.43 W时,实现了稳定的最大激光输出功率为15.23 W,中心波长为1 907.46 nm,输出线宽为1.62 nm,对应光-光转换效率为32.11%,斜率效率为37.24%。