基于全固型掺镱光子带隙光纤的被动锁模全光纤环形孤子激光器

采用全固型掺镱光子带隙光纤(AS-Yb-PBGF)作增益介质并提供反常群速色散(GVD),设计了一种被动锁模全光纤环形孤子激光器。没有使用任何块状色散补偿元件。因此,该激光器腔型结构简单、紧凑、环境稳定性高,更容易实现全光纤结构。脉冲在激光腔内的传输用广义非线性薛定谔方程描述,并采用分步傅里叶方法数值模拟了该激光器的单孤子运转的动力学过程。计算时,将AS-Yb-PBGF的长度选取为0.4m,改变激光腔内单模光纤(SMF)的长度,得出了最佳运转参数:当AS-Yb-PBGF固定为0.4 m时,选择单模光纤等于0.4 m,就可以实现脉冲宽度为244 fs,脉冲能量为14 pJ和时间带宽乘积为0.32,即接近傅里叶变换极限的单孤子运转。     

微型高重复频率激光二极管抽运固体激光器的窄脉宽抽运技术

微型化激光二极管(LD)抽运高重复频率固体激光器在工程应用方面总是存在器件散热与体积之间的矛盾。窄脉宽激光二极管抽运技术的使用,不仅提高了产品的光电技术指标,而且将关键元器件的散热功率降到原先的30%,有效地解决了微型元器件散热与体积之间的矛盾,使激光器的整体性能有了显著提高。在工作重复频率2.5 kHz,抽运脉宽120 μs的条件下,实现了峰值功率12.1 kW,脉冲宽度约为7.7 ns,光束质量因子M2约为1.7的激光脉冲输出,并使激光器在－55～＋75 ℃温度条件下长期稳定工作。窄脉宽抽运技术使整机系统存在很大的拓展空间,在用户需要时可将工作重复频率提高到5 kHz,甚至更高。     

LD端面抽运Yb3+∶YAG激光器输出功率的理论分析

从准三能级速率方程出发, 模拟分析了940 nm LD端面抽运Yb3+∶YAG输出1030 nm激光的性能。着重考虑了抽运光的吸收饱和以及Yb3+的自吸收损耗。结果表明, 由于输出波长在1030 nm附近的Yb3+∶YAG晶体存在严重的自吸收损耗, 入射功率必须足够强才能有激光输出, 因此激光器的阈值较高; 同时, 自吸收损耗与Yb3+离子浓度、晶体厚度有关, 存在最佳的晶体厚度和Yb3+离子浓度, 使激光器的输出功率最大。抽运光的吸收饱和使激光器运转时激光下能级的粒子数减小, 吸收系数下降, 激光器的输出功率较低。     

基于量子级联激光器的气体检测研究

随着社会的发展,对基于激光光谱技术的快速、灵敏和选择性气体探测的需求日益增加,量子级联(QC)激光器特有的高输出功率、宽调谐范围和能够在室温或者接近室温下工作的特性使它成为气体遥测的理想光源.详细描述了QC激光器,介绍了基于室温脉冲QC-DFB激光器的典型的中红外激光光谱实验装置,并探讨了QC激光器应用于气体检测的广阔前景.     

半导体激光器参量估计的改进算法

为了精确估计带外腔半导体激光器的线宽展宽因数,采用了光反馈自混合技术和梯度最优算法,可以达到数据-理论的最佳拟合,同时提出了改进的梯度迭代公式,并在参量迭代时引入可变步长,取得了仿真和实验数据.该算法不仅测量精度较高,而且抗噪声性能较好.仿真结果表明,当信噪比大于20dB时,线宽展宽因数的相对标准差小于2.55%.实验数据处理结果表明,线宽展宽因数的相对标准差小于5.1%,对半导体激光器的应用是有帮助的.     

High wall-plug efficiency 808-nm laser diodes with a power up to 30.1 W

A very highly efficient InGaAlAs/AlGaAs quantum-well structure was designed for 808 nm emission,and laser diode chips 390-μm-wide aperture and 2-mm-long cavity length were fabricated.Special pretreatment and passivation for the chip facets were performed to achieve improved reliability performance.The laser chips were p-side-down mounted on the AlN submount,and then tested at continuous wave(CW)operation with the heat-sink temperature setting to 25℃using a thermoelectric cooler(TEC).As high as 60.5%of the wall-plug efficiency(WPE)was achieved at the injection current of 11 A.The maximum output power of 30.1 W was obtained at 29.5 A when the TEC temperature was set to 12°C.Accelerated life-time test showed that the laser diodes had lifetimes of over 62111 h operating at rated power of 10 W.     

腔内多模光束偏心辐射非线性晶体温度场分析

为了解决高功率绿光激光器非线性晶体腔内倍频非均匀温升对谐波转换效率的影响问题,对非线性晶体多模光束腔内倍频温度特性进行了解析研究.依据非线性晶体腔内倍频工作状态特点分析,利用热传导方程得到了非线性晶体腔内基波多模光束偏心辐射温度场的一般解析表达式.结果表明,若偏心辐射到晶体的多模束腰光斑为200μm,谐振腔内多模基波功率为500W,多模基波偏心辐射(偏心度ξ=0.33)KTP晶体内的最高温升为79.80℃,相对于同等条件中心辐射的最高温升83.14℃降低了4.0%;当基波入射非线性晶体偏心度增大时,可有效地降低KTP晶体的最高温升.建立的非线性晶体热分析模型符合绿光激光器的实际需要,对于消除非线性晶体热效应影响、提高激光器谐波转换效率具有指导意义.     

基于ANSYS的圆截面激光晶体的热变形分析

为了研究圆截面Nd∶GdVO4激光晶体在端面抽运下的温度场和热变形场,考虑弹性体的协调性,采用有限元方法进行了分析,得到了端面抽运激光晶体棒内温度场和热形变场的数值解,并与相同条件下传热学方法计算结果进行了比较。结果表明,两种方法具有相同的最高温度,但有限元法计算所得最大变形量偏小。这一分析结果对端面抽运固体激光的优化设计提供了参考。     

一种窄线宽的高重复频率窄脉宽主动调Q光纤激光器

提出并演示了一种基于声光调制器(AOM)主动调Q的环形腔双包层光纤激光器获得窄线宽、窄脉宽和高重复频率激光脉冲的方法。通过在腔内采用以双包层增益光纤作为输入尾纤的泵浦剥离器来缩短腔长,可以降低增益光纤正向放大自发辐射(ASE)的反射,抑制其ASE的增益自饱和效应,使腔内有效增益增大,窄线宽调Q脉冲可在环形腔中快速建立,从而不仅可使调Q脉冲脉宽变窄,还允许其重复频率大幅提升。在7 W泵浦功率下,所提出的调Q光纤激光器获得了线宽和脉宽分别窄至0.16 nm和10.4 ns、重复频率高达150 kHz的调Q激光脉冲。     

高功率半导体激光器端面泵浦Nd:YVO_4固体激光器热致损耗的研究

本文提出了一种测量端面泵浦固体激光器热致损耗的方法．研究了Ｎｄ（３＋）浓度分别为０．５％和２％两种Ｎｄ：ＹＶＯ４晶体,基模半径与泵浦光斑半径之比Ｗ１／Ｗｐ分别为０．５和１情形下热致损耗随泵浦功率的变化,结果表明：热致损耗随泵浦功率的增加而增大,且强烈依赖于Ｗ１／ＷＰ;大的基模半径会导致严重的热致损耗．Ｎｄ：ＹＶＯ４晶体的Ｎｄ３＋浓度对热致损耗也有很大影响,在大模半径情形,高浓度晶体的热致损耗远大于低浓度晶体,而且对于Ｗ１／Ｗｐ的依赖更为强烈．