红外与激光工程
2022, 51(9): 20210817
1 沈阳理工大学 理学院，沈阳
2 中国人民解放军32124部队，吉林 延吉
3 鞍山紫玉激光科技有限公司，辽宁 鞍山
介绍了基于电光调Q与MOPA技术的高重频、窄脉宽的1 064 nm和532 nm双波长固体激光器。采用Nd:YVO4晶体作为激光增益介质，加以电光调Q，得到1 064 nm本振激光输出，为获得稳定脉冲激光输出，在激光器本振级的基础之上，再将其进行两级行波放大，当两级放大级泵浦电流均为6.7 A，重复频率为10 kHz时，实现了输出功率为31.4 W，脉宽为6.2 ns的基频光输出，功率稳定性RMS为0.25%，采用腔外倍频获得16.6 W的532 nm激光输出，1 064 nm基频光到532 nm倍频光的转换效率可达53%。
高重频 窄脉宽 双波长 high repetition rate narrow pulse width master oscillator power-amplifier (MOPA) MOPA Nd:YVO4 Nd:YVO4 dual-wavelength
1 沈阳理工大学 理学院, 辽宁 沈阳 110159
2 鞍山紫玉激光科技有限公司, 辽宁 鞍山 114044
研制了二极管(LD)侧面泵浦Nd∶YVO4高重复频率355 nm紫外激光器, 针对Nd∶YVO4激光晶体的增益高、泵浦带宽宽的优点, 激光器采用LD均匀三角侧面泵浦结构, 利用声光调Q方式, 选用Ⅰ类和Ⅱ类相位匹配的LBO非线性晶体, 设计了腔内三倍频V型谐振腔结构, 获得了高重频、高增益的355 nm紫外激光输出。在泵浦LD电流为30 A、重复频率为20 kHz时, 355 nm激光输出最大平均功率达到了8.5 W, 激光脉冲宽度为37 ns, 1 064 nm基频光到355 nm紫外激光的光-光转换效率为25.8%, 紫外激光泵浦阈值约为16 A。
LD侧面泵浦Nd∶YVO4 紫外激光 高重频 LD side-pumped Nd∶YVO4 ultraviolet laser high repetition rate
1 沈阳理工大学 理学院, 辽宁 沈阳 110159
2 鞍山紫玉激光科技有限公司, 辽宁 鞍山114000
利用MOPA激光种子源, 结合氙灯泵浦行波放大方法研制了高能量脉宽可调1 064 nm波段激光器。激光器采用电调制脉宽方式控制MOPA光纤激光器脉冲信号的输出, 在保证高光束质量的前提下, 实现了脉宽8.6~220.9 ns可调的1 064 nm种子激光输出。选用双通放大级设计, 利用氙灯泵浦Nd:YAG晶体实现五级行波放大, 分析讨论了抑制自激振荡方法和行波放大过程中脉宽变窄的原因。当氙灯注入能量为60 J, 重复频率10 Hz时, 实现了脉宽调范围为4.2~173.3 ns的稳定1 064 nm激光输出, 单脉冲能量最高可达158 mJ。
脉宽可调 全固态激光器 氙灯泵浦 MOPA放大器 pulse width tuning solid-state laser xenon-lamp pumping MOPA amplifier 红外与激光工程
2019, 48(4): 0405005
1 沈阳理工大学 理学院, 辽宁 沈阳 110159
2 鞍山紫玉激光科技有限公司灯泵实验室, 辽宁 鞍山 114044
为了得到一种三倍频效率高达60%的355 nm脉冲激光器, 采用曲率半径分别为2 m的凹凸高斯镜和9 m的平凹全反镜组合作为谐振腔, 加以电光调Q, 得到1 064 nm高光束质量激光输出, 再将其进行行波放大, 获得重复频率10 Hz、脉宽7.3 ns、单脉冲能量1.01 J的1 064 nm基频光输出。利用 Ⅰ 类相位匹配LBO晶体进行二倍频、 Ⅱ 类相位匹配LBO晶体进行三倍频以得到波长为355 nm的紫外光输出。通过二倍频和三倍频输出特性和非线性晶体参数的分析和实验调试, 最终获得了单脉冲能量为608 mJ、脉宽为5.7 ns、线宽为2 nm的紫外激光输出。通过优化二倍频的转换效率, 可使1 064 nm基频光到三倍频得到的355 nm紫外光的转换效率达60%。
固体激光器 高转换效率高能量 LBO晶体 355 nm紫外激光器 solid laser high efficiency and high energy LBO crystal 355 nm UV laser
1 沈阳理工大学 理学院, 辽宁 沈阳 110159
2 鞍山紫玉激光科技有限公司, 辽宁 鞍山 114000
采用非稳腔光参量振荡(OPO)研制了千赫兹重复频率人眼安全波段全固态激光器。激光器采用电光调Q方式、脉冲激光二极管(LD)侧面泵浦Nd:YAG激光晶体实现了高光束质量的1.064 μm基频激光。光参量振荡部分采用Ⅱ类非临界相位匹配KTP晶体, 为了获得较好的光束质量, OPO谐振腔采用平凸非稳定谐振腔结构, 实现了千赫兹重频、窄脉冲1.57 μm波段激光输出。在脉冲激光二极管泵浦电流为125 A、电光调Q重复频率为1 kHz时, 1.57 μm激光输出最大平均功率达到了4.67 W, 激光脉冲宽度为4.3 ns, 功率不稳定度为3%, 激光泵浦阈值约为45 A。
人眼安全 脉冲LD泵浦 非稳腔 全固态激光器 eye-safe pulse LD pump unstable resonator solid-state laser 红外与激光工程
2018, 47(1): 0105003
1 沈阳理工大学 理学院, 辽宁 沈阳 110159
2 鞍山紫玉激光科技有限公司, 辽宁 鞍山 114000
报道了一台高效率、高峰值功率351 nm紫外激光器。采用激光二极管(LD)端面抽运Nd:YLF晶体声光调Q获得准连续窄脉宽1 053 nm基波振荡, 腔外两块LiB3O5(LBO)晶体紧贴输出镜放置, 对基频光进行二倍频和三倍频, 获得了高峰值功率351 nm紫外激光输出。在LD抽运功率为14 W、声光调 Q 激光器的调制频率为1 kHz的工作条件下, 基波平均输出功率为1.45 W时, 得到351 nm紫外激光平均输出功率450 mW, 1 053 nm基频光到351 nm紫外光转换效率高达31.04%, 脉冲宽度为7.5 ns, 峰值功率达60 kW, 光束质量良好。
激光器 351 nm紫外激光器 腔外三倍频 高峰值功率 laser 351 nm ultraviolet laser extra-cavity frequency-tripling high peak power 红外与激光工程
2017, 46(6): 0605004
1 鞍山紫玉激光科技有限公司, 辽宁 鞍山 114000
2 沈阳理工大学理学院, 辽宁 沈阳 110159
报道了LD侧面抽运Nd∶YVO4 532 nm准连续绿光激光器。为了获得高功率的532 nm绿光输出，通过采用声光调Q技术和LD侧面抽运Nd∶YVO4技术来获得高功率线偏振的1064 nm激光输出。采用Ⅰ类相位匹配三硼酸锂(LBO)晶体腔内倍频，实现高功率532 nm激光输出。在电源输出电流为30 A、声光调Q的调制频率为20 kHz的工作条件下，获得平均输出功率为33 W的线偏振1064 nm基频光，通过LBO晶体倍频获得平均输出功率为23.5 W的532 nm绿光。1064 nm基频光到532 nm绿光的光-光转换效率达71.2%，脉冲宽度为44.3 ns，偏振比为254∶1。
激光器 绿光激光器 LD侧面抽运 Nd∶YVO4晶体 激光与光电子学进展
2017, 54(4): 041402
1 沈阳理工大学 理学院, 辽宁 沈阳 110159
2 鞍山紫玉激光科技有限公司, 辽宁 鞍山 114000
研制了输出功率达瓦级的351 nm准连续紫外激光器。激光器采用激光二极管(LD)端面抽运Nd∶YLF晶体和声光调Q技术, 实现了1 053 nm准连续基波振荡。在结构简单的V型腔中, 两块LiB3O5(LBO)晶体对基频光进行二倍频和三倍频, 获得了高功率351 nm准连续紫外激光输出。在LD抽运功率为14 W、声光调Q激光器的调制频率为 1 kHz 的工作条件下, 得到351 nm紫外激光平均输出功率为1.12 W、脉冲宽度为34 ns、单脉冲能量为1.12 mJ、峰值功率达32.94 kW。 LD抽运光到351 nm紫外激光的光-光转换效率达到8%, 电光效率为3.4%, 光束质量良好。
激光器 351nm紫外激光器 声光调Q Nd∶YLF晶体 laser 351 nm ultraviolet laser acousto-optical Q-switch Nd∶YLF crystal
1 沈阳理工大学 理学院， 辽宁 沈阳 110159
2 吉林大学 口腔医学院， 吉林 长春 130021
3 鞍山紫玉激光科技有限公司， 辽宁 鞍山 114000
研制了千赫兹213 nm深紫外全固态激光器。激光器采用脉冲LD侧面泵浦方式和电光调Q技术，实现了10瓦级基频光的稳定输出。利用多次倍频技术，实现了稳定的213 nm深紫外激光输出。当LD泵浦电流为80 A时，213 nm激光输出的最大平均功率达到了151 mW，激光器重复频率为1 kHz，激光脉冲宽度为10 ns，功率不稳定度为3%。同时，对激光在非线性晶体中的偏振匹配和不同重复频率条件下的激光器运转特性进行了分析。
深紫外 LD脉冲泵浦 全固态激光器 deep ultraviolet laser pulse LD pump solid-state laser
