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Abstract
Institute of Laser Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China
A burst of six pulses with an average power of 38.7 W are obtained for a pulse-burst picosecond 1064 nm laser system at 1 kHz. The six pulses have equal amplitudes and pulse spacings of 800 ps, the beam quality of the M2 factor is less than 2, and the pulse width is 67 ps. Seed pulses are broadened from 22 to 136 ps by single-pass volume Bragg gratings. A laser-diode end-pump Nd:YVO4 beam-splitting amplifier is used to divide and amplify a single pulse into six pulses. An Nd:YAG regenerative amplifier and a single-pass high-gain amplifier are applied.
140.0140 Lasers and laser optics 140.3280 Laser amplifiers 140.7090 Ultrafast lasers Chinese Optics Letters
2017, 15(2): 021403
利用波长355 nm的纳秒激光和1064 nm的皮秒激光对蓝宝石基片进行刻槽及切割实验，通过控制变量法研究了微槽深度、宽度及质量随工艺参数变化的情况，并进行对比分析。结果表明，355 nm纳秒激光加工过程存在很大的热作用，而且刻蚀效率低，即使其峰值功率密度达到109 W/cm2也不能实现对蓝宝石毛坯片的图形切割；而1064 nm皮秒红外激光切割微槽的质量很高，几乎可实现完全的“冷加工”。最后，通过分析总结，认为激光峰值功率密度达到1012 W/cm2可实现对蓝宝石基片的图形切割，且利用平均功率1 W、单脉冲能量1 mJ、脉宽15 ps的1064 nm红外激光，实现了0.55 mm厚蓝宝石毛坯基片的高质量图形切割。
激光技术 图形切割 微槽加工 蓝宝石基片 纳秒紫外激光 皮秒红外激光 激光与光电子学进展
2016, 53(5): 051404
根据Nd:YAG晶体侧面抽运下径向和切向热焦距的不同，以及半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动锁模条件，利用激光二极管(LD)侧面抽运Nd:YAG四镜折叠SESAM被动锁模腔，在腔内无偏振选择器件条件下，实现锁模径向偏振光输出。模拟计算了径向偏振态和角向偏振态光斑大小与抽运电流之间的关系，分析给出了实现SESAM稳定锁模的条件，通过放置适当孔径的光阑，获得了最大输出功率为13 W、偏振态纯度大于92%、重复频率为59 MHz的1064 nm锁模径向偏振光。
激光器 全固态激光 径向偏振 YAG锁模 热焦距
报道了钒酸钇晶体(YVO4)作为拉曼放大器时的性能。观察到拉曼放大器中的自净化作用对拉曼光光束质量的改善。通过改变抽运脉宽，在3组不同脉宽的抽运条件下，分别进行了拉曼放大实验。实验结果表明抽运脉宽越宽，越有利于拉曼种子光与抽运光之间的延时调节。通过改变拉曼种子光与拉曼抽运光两者的夹角，研究了其对拉曼放大器的影响。结果表明利用四波混频实现的拉曼放大对于角度的变化很敏感。最终分别在不同的入射光夹角情况下获得了正三阶和反三阶拉曼斯托克斯光，并与计算所得的谱线进行了对比。
非线性光学 拉曼放大器 皮秒受激拉曼散射 四波混频 中国激光
2013, 40(10): 1002005
采用Nd:YVO4晶体带内抽运波长914 nm，降低激光二极管(LD)连续抽运时晶体的热负荷和端面热应力，提高高重复频率Nd:YVO4皮秒再生放大器输出性能。研究分析了普克尔盒加压脉宽对工作频率为100 kHz的Nd:YVO4再生放大器输出脉冲稳定性的影响，在吸收914 nm抽运功率为68 W，通过控制普克尔盒加压脉宽，实现了对单脉冲能量为1 nJ、脉宽为5.7 ps、频率为42.7 MHz的全固态Nd:YVO4半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模种子激光脉冲的稳定的100 kHz皮秒激光再生放大，输出平均功率为21.2 W。
激光技术 全固态激光器 再生放大技术 皮秒脉冲 Nd:YVO4晶体 914 nm波长
报道了一台用于工业加工的半导体激光端面泵浦Nd∶YVO4晶体的固体皮秒脉冲激光器。实验采用半导体可饱和吸收体(SESAM)锁模技术, 并首次利用普克尔盒双向加压方式进行腔倒空, 精确控制电光晶体的加压脉宽, 实现了高重频皮秒激光的运转, 得到了重复频率从500 kHz到1 MHz可调的激光输出。当重复频率为1 MHz时, 获得了中心波长为1 064 nm、脉冲宽度10.4 ps、单脉冲能量为297 nJ的激光输出。该皮秒激光系统结构紧凑、稳定性高, 为工业加工及再生放大提供了良好的光源。
激光技术 固体激光器 半导体可饱和吸收体锁模 腔倒空技术 皮秒脉冲 laser technique solid-sate laser SESAM mode-locked laser cavity dumping technique picosecond pulse
北京工业大学 激光工程研究院, 北京 100124
报道了一台激光二极管侧面泵浦Nd∶YAG双向加压式电光调Q全固态纳秒激光器。采用结构简单的平-平腔设计, 当重复频率为500 Hz时, 得到了脉宽为5~20ns的可调输出, 当脉冲宽度为6ns时, 获得了平均输出功率为2.31W、中心波长为1064 nm的基模光, 光束发散角为2.1 mrad, M2≤1.2, 单脉冲能量稳定性高于1.16%(均方根)。采用两种不同的双通放大方式对调Q光进行放大, 分别获得了功率为18.7 W和24.4 W的脉冲输出, 单脉冲能量抖动低于2.16%和1.87%。
激光技术 LD泵浦 电光调Q 双通放大器 laser techniques LD-pumped electro-optic Q-switched double-pass amplifier
利用激光二极管(LD)端面抽运Nd∶YVO4激光晶体皮秒三倍频355nm全固态紫外激光器，采用半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模技术及皮秒再生放大技术，对1 064 nm基波采用Ⅰ类相位匹配Li3B3O5(LBO)晶体二倍频和Ⅱ类相位匹配LBO晶体三倍频，获得了稳定性好、倍频效率较高的355 nm紫外激光输出。当二极管泵浦功率为5 W时，获得了脉宽为17 ps、重复频率为1 Hz、单脉冲能量为129.6 μJ的稳定三倍频紫外激光输出，基频光到二倍频光和三倍频光的转换效率分别达到60.3%和16.6%，3 h输出单脉冲能量的抖动在0.58%以下。
紫外激光器 LD泵浦 皮秒激光 三倍频 LBO晶体 ultraviolet laser LD pumped pico-second third harmonic generation(THG) LBO crystal
为满足激光加工、激光彩色显示、数据存储、医疗卫生和科研等领域对绿光激光器的需要,研制了一台高倍频效率、窄脉宽侧面泵浦腔外倍频的YAG／LBO绿光激光器。分析并计算了腔外最佳聚焦参数,确定了透镜的最佳聚焦焦距。实验中,利用808 nm激光二极管侧面泵浦Nd:YAG晶体,使用BBO晶体进行加压式调Q,采用四分之一波片补偿Nd:YAG晶体的热退偏,最终实现了重复频率1 kHz、输出功率10.7 W的1 064 nm输出,最大单脉冲能量为10.7 mJ。在此基础上,采用Ⅰ类温度相位匹配LBO晶体对基频光进行腔外倍频,获得了重复频率1 kHz、脉宽21 ns、最大输出功率6.04 W的532 nm准连续绿光输出,倍频效率高达59.3％。
全固态激光器 倍频效率 绿光激光器 LBO晶体 温度相位匹配 all-solid-state laser optical frequency conversion efficiency green laser BO crystal temperature phase matching
1 中国人民解放军61711部队，喀什 844000
2 北京工业大学 激光工程研究院，北京 100022
为了提高激光的光束质量和提供准直的平行光束，为抽运钛宝石提供优良的大功率的绿光抽运源，对激光二极管侧面抽运Nd∶YAG声光调Q腔内倍频固体激光器进行了研究。实验中采用凸平直线非稳腔，将凸面镜和增益介质热透镜效应等效为望远镜系统进行分析。由实验可知，凸平非稳腔具有较大模体积、良好的稳定性等优点；利用二类相位匹配的磷酸钛氧钾晶体进行腔内倍频，当抽运功率为200W时,获得脉宽109ns、重复频率9.3kHz、发散角小于2mrad的42W绿光输出，光光转换效率达到21％，24h长时间的工作，不稳定性小于2%。结果表明，利用非稳腔腔型，在侧面抽运的模块中可以实现高效的大功率绿光输出。
激光器 非稳腔 绿光激光器 平凸谐振腔 lasers unstable cavity green laser convex-plane resonator
