Nd:YAG的高效率倍频

当晶体的基波折射率和二次谐波折射率相等时（所谓“相位匹配”条件），Nd:YAG输出波长(1.064亳微米）的二次谐波可以用CD*A和KD*P以接近50%的效率产生。对于I型倍频过程，使基波的寻常折射率等于倍频波的非寻常折射率，此条件就可满足。对于II型倍频，必要的条件是二次谐波的非寻常折射率等于基波的非寻常折射率和寻常折射率的平均值。对于CD*A，可以将晶体的温度提高到100 ℃左右（取决于特定晶体的氘化水平）用θm=90°的I型过程来达到相位匹配。对于21亳米厚的CD*A晶体，温度-效率曲线的宽度(FWHM)为3.325 ℃。90度相位匹配使得比衍射极限大一个数量级的光束发散度也能有效地倍频，且不会因双折射而引起离散效应。提供的数据表明了倍频效率作为晶体厚度和入射平均功率密度的函数，包括效率和平均功率饱和的考虑。在室温下，θm=53°36'时，II型KD*P达到了相位匹配。在此情况下，为了获得有效倍频，入射基波光束的发散度必须接近衍射极限。25亳米的晶体绕寻 常光轴旋转的角半宽度为1亳弧度（FWHM)与CD*A相比，用KD*P是有利的，因为它容易使用，有高的损伤阈值，高的饱和水平并在室温下可用。用每秒10个脉冲的重复率、3.0焦耳的脉冲Nd:YAG激光器，在532亳微米波长上的功率达到了 10.5瓦。     

高亮度Nd:YAG倍频激光器

本文介绍高亮度Nd:YAG倍频激光器。它是由TEM_(00)模振荡器、Nd:YAG三级放大器、在1.06微米相位匹配的Ⅱ类KDP(或KDP)倍频器组成。重复频率3次/秒,脉冲半宽度约6毫微秒,光束发散角约0.3毫弧度,光斑直径7毫米,倍频能量转换效率可达46％,获得倍频光输出能量可达398毫焦耳。给出了影响倍频效率的各主要因素的实验结果与理论的比较。     

倍频Nd:YAG激光器光学设计

空间用的内腔倍频Nd:YAG激光器光学设计采用的光学折叠三反射镜结构,由于采用了一个自洽性计算机程序而使设计大大地简化。用标绘器把计算机程序写入台式HP9820型计算器。在实验室用计算器很快进行理论与实验的验证。根据2×2ABCD矩阵法,用程序计算高斯模所需要的谐振腔参数。计算机程序还包括影响激光器工作的热光效应。计算机程序的表题称405B-AJAX。     

内腔倍频Nd:YAG激光器稳定性

引言 Nd:YAG激光器在高速率数据激光通讯应用中,要求一种对幅值起伏不敏感的源。固体激光器如Nd:YAG和红宝石其上能级寿命长,故常常产生张弛振荡和尖峰。这种系统本来就很难获得稳定的连续波性能,进而又加上内腔倍频使问题就更为复杂。提出的Nd:YAG激光通讯子系统分析指出,在内腔产生的0.53微米波长上工作要比在1.06微米波长上工作具有一定的优点,因此要求发展一种实际稳定的内腔倍频Nd:YAG激光器。目前努力减小尖峰和张弛振荡,而这     

高效内腔倍频Nd: YAG激光器

经过对四镜折迭腔细致的数值分析，发现只要腔参数选择得当，这类腔能实现大基模体积热稳运转。腔内适当大小的束腰光斑使倍频过程有较高的效率。实验验证了这一结果，最高倍频输出超过３２Ｗ，而且与同类传统的两镜直腔激光器相比，输出光束质量有显著的提高     

锁模倍频Nd:YAG激光器

本报告包括两种锁模、倍频的Nd:YAG激光系统的设计、制造、测试和交付。每种系统包括两组装置:在殷钢板上的激光头和光学部分和在继电器架机箱面板上的电子控制装置。激光器1号重复频率400兆赫,用于光学通讯系统;激光器2号重复频率200兆赫,用于光学测距和目标特征实验。这两种激光器对1.064微米波长振幅的10％处的脉宽为200微微秒(对0.532微米波长者为150微微秒),振幅稳定性±4％,输出功率超过设计指标。     

单脉冲皮秒Nd:YAG倍频激光器

介绍一种氙灯抽运的单脉冲皮秒Nd:YAG倍频激光器,该激光器由振荡级、单脉冲选取、放大级、倍频和扩束准直等部分组成,激光器的振荡级利用被动锁模染料产生的锁模序列脉冲激光,经过单脉冲选择部分选取出其中的一个单脉冲,此单脉冲经过激光器放大部分的放大和倍频晶体的倍频后,激光器最终可输出能量达到120 mJ、波长为532 nm的单脉冲激光.该激光器的振荡级采用自行研制的光漂移控制仪,使激光器输出激光的外触发同步精度优于2μs.     

灯泵浦高效率Nd：YAG倍频绿光激光器的研究

研制出灯泵浦高效率Nd:YAGKTP倍频绿光激光器.采用L型折叠腔及腔内倍频技术,在泵浦注入电流16 A,声光调制频率10 KHz时,输出63 W的高功率532 nm绿光,光束质量较好,基频光成份小于1%.调制频率8 KHz时,获得最高光-光转换效率63.8%.对绿光激光器输出功率的稳定性进行了实验研究与分析,采用优化的参数和改进的水冷结构,实现高效率、高稳定性的绿光输出.     

高功率Nd:YAG倍频激光器的结构设计

本文介绍BPJ-1型Nd:YAG倍频激光器在总体布置、谐振腔、聚光腔、倍频器和冷却系统的设计。器件的总体指标:脉冲能量>0.3焦耳;脉宽<4.5毫微秒;发散角<1毫弧度;重复频率1赫;倍频效率>45％;可连续工作30分钟。     

有效倍频单频Nd:YAG激光器

本文讨论了单方向二次谐波输出、高效率、稳定、倍频、单频Nd:YAC激光器和它的运转。对最佳内腔二次谐波发生(SHG)来说,采用Nd:YAG棒作为内聚焦元件的高效率谐振腔的设计,以便在棒上提供足够的TEM_(00)模体积和使非线性晶体(Ba_2NaNb_5O_(15))内的光束腰很小。探讨了不同的两种元件低损耗内腔模滤光片,并作出双法布里-珀罗(F-P)熔凝石英标准具装置,这种装置较易得到单频运转。单方向二次谐波输出几何结构采用了45°反射镜,这种反射镜有利于在1.06微米处s偏振激光器振荡,和十分有效地透射二次谐波p偏振辐射。其它元件设计包括:短半径反射镜镀层(在1.06和0.53微米处高反射),和对这两种波长在非线体晶体上镀增透膜(AR)。基波和二次谐波辐射之间的相对相位差没有严格的要求,通过调节非线性晶体温度得到补偿。已证明所采用的技术是有效的,在圆柱形的泵浦腔内,用850瓦、碘钨灯,有效地泵浦5×50毫米Nd:YAG棒,可获得0.3～0.5瓦稳定单向单频功率输出。     

Nd:YAG倍频激光器的参数优化

在二次谐波发生器中,谐波效率是一极为重要的技术参数。为得到高的谐波效率,常用的方法就是增加基波功率密度和谐波晶体长度,减小相位失配。然而,理论分析指出,上述三方面往往相互制约,不可能都处在最佳值。为增加基波功率密度,除采用腔内调Q技术外,还必须在谐振腔中对基波光束进行聚焦。但是,由于腔内透镜的插入,腔内高斯光束直径,谐振腔的热稳定性以及输出谐波的光束质量均受到影响。同时,晶体的相位失     

用倍频Nd:YAG激光器泵浦的高效率振荡器和放大器组合的染料激光器

已经制造并阐述了一台用倍频Nd:YAG激光器泵浦的大功率、高效率和窄频带的染料激光器。这种染料激光器由一个Hansch型振荡器和一个简单而有效的放大器所组成。光谱带宽为0.06厘米-1。在饱和时，振荡器效率为16%， 而放大器效率为40%，当泵浦总能量为6亳焦耳时，系统总效率可达30%。     

变反射率镜耦合输出的高效率倍频Nd:YAG激光器的研究

采用合适的参数,使变反射率镜耦合输出的非稳定腔Nd:YAG脉冲激光器的倍频效率获得显著提高。当用KTP或DKDP晶体倍频时,倍频光的输出能量分别高达440mJ或300mJ每脉冲,倍频效率分别为60％和40％,光束发散角约为0.38mrad,接近衍射极限。     

1焦耳、高亮度倍频Nd:YAG激光器

本文报导1焦耳、高亮度倍频Nd:YAG激光器,它由TEM_(00)模振荡器,四级放大器、光学隔离器、及在1.064微米相位匹配的Ⅱ型KD~*P倍频器组成。其重复率10次/秒、脉宽17毫微秒,光束直径12.5毫米时光束分散角0.4毫弧度,系统在大于2×10~7发射后无损伤,但由于闪光灯寿命的限制,平均故障间隔大于5×10~6次。     

高功率Nd:YAG二、三倍频激光器

在激光光谱学、非线性光学、材料科学、生物学、激光医学、国防军工等许多领域,高功率Nd:YAG二、三倍频激光器是一种很有用的工具。因此,如何解决工程设计,以便获得高效率、高稳定性已成为十分重要的问题。本文对其中最重要的几个问题进行较详细的讨论。为实现高效率的非线性频率变换,要求Nd:YAG激光器不仅输出能量大,同时必须具有很高的光束质量。采用稳定腔不能同时达到这两个要求,因此只好增加放大器的级数,并在级间采用空间滤波器,但其结果是整个装置庞大,调整困难,故障率也增加。采用非稳腔可实现大能量和高光束质量输出,但由于腔长、     

倍频Nd:YAG激光器发射的长脉冲

用降低Nd∶YAG激光器腔损耗的方法,发射几乎无尖峰的长脉冲,用碘酸锂晶体内腔倍频产生100瓦的脉冲,脉宽180微秒,重复频率50赫,0.53微米辐射总效率为0.06％。     

1J倍频Nd：YAG激光器

报道了倍频Nd:YAG固体激光器的研究结果,激光器系统由一级板条Nd:YAG激光振荡器、三级板条放大器和KTP倍频晶体等构成,输出倍频激光能量大于1J,脉冲重复频率1Hz,脉冲宽带6ns～9ns,倍频效率约为48%。     

1J倍频Nd∶YAG激光器

报道了倍频Nd∶YAG固体激光器的研究结果,激光器系统由一级板条Nd∶YAG激光振荡器、三级板条放大器和KTP倍频晶体等构成,输出倍频激光能量大于1J,脉冲重复频率1Hz,脉冲宽度6ns～9ns,倍频效率约为48%.     

高效率侧面泵浦国产Nd:YAG陶瓷激光器

研究了808nm侧面泵浦国产Nd:YAG陶瓷棒的激光输出特性和热透镜效应,并与相同尺寸、相同掺杂浓度的Nd:YAG晶体进行了对比。当泵浦功率为60W时,陶瓷获得了21.6W的1064nm连续激光输出,光-光转换效率为36%,斜效率达到46.9%,在相同的泵浦条件下,Nd:YAG晶体的输出功率为23.9W,光-光转换效率为39.8%,斜效率为50.3%。实验结果表明,Nd:YAG陶瓷的性能已经接近于Nd:YAG晶体。     

高效率侧面泵浦Nd∶YAG激光器

太阳能是地球上资源最为丰富的一种能源,但是其能量密度较低,不足以实现泵浦激光器的需求。为了实现利用太阳能泵浦激光器的目的,需要对太阳光进行高效聚焦,来达到泵浦激光器能量阈值的要求。我们采用三维复合抛物镜(3D-CPC)与菲涅尔透镜相结合的聚光系统来实现太阳光的高效聚焦,实验中将3D-CPC聚光系统的出口放置在激光器椭圆柱形泵浦腔的一个焦点处,聚焦后太阳光高效耦合进入激光器谐振腔,实现了聚光比的大幅度提升。利用此聚光系统与椭圆柱形泵浦腔的结合,泵浦Nd∶YAG晶体,得到6.2 W的激光功率输出,光收集效率达到6.2 W/m2。