1 山东大学激光与红外系统教育部重点实验室,山东 青岛 266237
2 山东大学信息科学与工程学院,山东 青岛 266237
3 齐鲁工业大学(山东省科学院), 山东 济南 250104
4 青岛海泰光电技术有限公司,山东 青岛 266000
5 济南量子技术研究院,山东 济南 250101
报道了连续红光激光二极管(LD)泵浦的主动调Q翠绿宝石激光器。利用β相偏硼酸钡晶体(BBO)制成的普克尔盒作为主动调Q开关,在V型腔中实现了平均功率为1.16 W的755 nm激光输出,对应的重复频率为10 kHz,脉冲宽度为961 ns,单脉冲能量为116 μJ;通过在腔内插入双折射滤光片(BRF),实现了728~793 nm的波长调谐,并进一步研究了不同重复频率下的脉冲特性。此外,采用腔倒空技术,成功将脉冲宽度压窄至10 ns,对应的中心波长为767 nm,峰值功率超过3 kW。
激光器 翠绿宝石激光器 红光激光二极管 主动调Q 腔倒空 波长可调谐 中国激光
2022, 49(13): 1301001
西北大学 光子学与光子技术研究所, 光电技术与功能材料省部共建国家重点实验室培育基地, 陕西省全固态激光及应用工程技术研究中心, 西安 710069
报道了一种1 kHz窄脉冲宽度、高峰值功率的电光腔倒空1 064 nm全固态激光器.该激光器采用808 nm 脉冲LD侧面泵浦Nd:YAG 晶体棒的双凹型折叠谐振腔结构和同步延迟MgO∶LN晶体横向加压式电光腔倒空技术,通过优化设计谐振腔结构,在脉冲重复频率200 Hz时,获得了最大单脉冲能量46.7 mJ、脉冲宽度4.06 ns、峰值功率11.50 MW的1 064 nm脉冲激光稳定输出,脉冲宽度和能量的峰峰值不稳定度分别为±1.52%和±2.02%;在1 kHz时,最大单脉冲能量达到18.3 mJ,脉冲宽度5.02 ns,峰值功率3.69 MW,脉冲宽度和能量的峰峰值不稳定度分别为±2.75%和±3.52%,激光束因子为3.849和3.868,远场发散角为3.46 mrad和3.55 mrad,束腰直径为1 508.84 μm和1 477.30 μm.
固体激光器 脉冲激光 脉冲重复频率 电光调制 激光谐振腔 腔倒空 MgO∶LN电光晶体 窄脉冲宽度 高峰值功率 高稳定性 Solid state lasers Pulsed laser Pulse repetition rate Electro-optical devices Laser cavities Cavity-dumping MgO∶LN electro-optic crystal Short pulse width High peak power High stability
State Key Laboratory of High Field Laser Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics,Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
A multi-operation laser oscillator is developed and built with multiple operation modes (OMs): injectionseeding mode, cavity-dumping mode and Q-switching mode.With the same electrical energy pumping, the multioperation laser oscillator provides different output energies and pulse durations for different OMs. In the Q-switching mode, the output coupling is optimized for different electrical energy pumping. The laser oscillator operation can be switched between different modes conveniently. The multi-operation laser sources could be operated in multiple OMs for various research and application requirements.
multi-operation laser multi-operation laser injection-seeding injection-seeding cavity dumping cavity dumping Q-switching Q-switching Frontiers of Optoelectronics
2017, 10(1): 14
1 山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
2 山西大学极端光学协同创新中心, 山西 太原 030006
报道了一种基于电光腔倒空技术的全固态Nd∶YVO4单纵模脉冲激光器。通过精确控制磷酸钛氧铷(RTP)普克尔盒的温度,降低了由于普克尔盒中2块RTP晶体对抽运、振荡激光能量的不均匀吸收导致的热退偏,提高了普克尔盒的偏振消光比。通过优化普克尔盒开关驱动源的下降沿时间,解决了下降沿时间过长导致的脉宽展宽及输出功率降低等问题。在抽运占空比为50%、抽运峰值功率为16.9 W、重复频率为200 Hz条件下,实验获得了脉宽为2.85 ns、峰值功率为1 MW的单纵模1.064 μm脉冲激光。50 ms内输出激光的峰值功率稳定性优于±1.8%,连续记录的1300发脉冲的脉冲上升沿时间抖动优于±0.2 ns。
激光器 单纵模脉冲激光 电光腔倒空 高峰值功率 窄脉宽
中国科学院理化技术研究所空间功热转换技术重点实验室, 北京 100190
皮秒激光具有皮秒(10-12 s)量级的脉冲宽度, 与电光弛豫时间(10-6~10-12 s)相当或比电光弛豫时间更短。皮秒激光与材料作用时, 由于电子来不及将能量传递给晶格, 以至于整个加工过程中几乎没有热作用的存在, 被称为“冷烧蚀”过程, 因此皮秒激光在航空航天、**、材料、医学、生物等领域的精密加工中有广泛的用途。简要介绍了研制适用于微纳加工的皮秒激光器的技术路线, 综述了皮秒激光在高硬度金属精密制孔、硬脆性材料切割以及材料表面选择性去除方面的研究进展, 探讨了目前皮秒激光微纳加工存在的问题, 并展望了其可能的发展方向。
激光技术 皮秒激光 再生放大 腔倒空 微纳加工 激光与光电子学进展
2017, 54(1): 010004
1 中国科学院光电研究院, 北京 100094
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 北京国科世纪激光技术有限公司, 北京 100192
报道了单脉冲能量大于10 μJ的腔倒空锁模皮秒激光器。通过实验完成了光纤耦合激光二极管端面抽运Nd:YVO4晶体、半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模的大功率皮秒激光振荡器后,在锁模腔内插入BBO电光晶体,实现重复频率1 Hz~10 kHz连续可调的电光腔倒空锁模运转。在抽运功率17.9 W时,获得了单脉冲能量12.5 μJ、重复频率10 kHz、脉冲宽度24.7 ps的激光输出。
激光器 固体激光器 锁模激光器 皮秒脉冲 腔倒空技术 普克尔盒 激光与光电子学进展
2013, 50(7): 071403
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
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
3 西安理工大学应用物理系, 陕西 西安 710048
腔倒空技术是一种有效产生大能量、短脉冲激光输出的调Q技术,其产生的Q开关激光脉冲的宽度主要由谐振腔腔长决定。大孔径半绝缘GaAs光电导开关(PCSS)是一种可耐高压的光控开关,具有响应速度快、时间抖动小、耐压高、暗电阻大、导通电阻小等特点,将其直接作为控制腔倒空激光器的光反馈回路和高电压开关,在腔长为20 cm的氙灯抽运Nd:YAG电光调Q激光器上实现了激光波长1064 nm、单脉冲能量15 mJ、脉冲半峰全宽 (FWHM)为1.7 ns的腔倒空激光脉冲稳定输出,脉冲宽度峰峰值抖动优于7%,能量峰峰值抖动优于3%。
激光技术 电光调Q 腔倒空 稳定腔 GaAs光电导开关 Nd:YAG激光器
1 北京工业大学激光工程研究院, 北京 100124
2 中国科学院光电研究院, 北京 100080
3 北京国科世纪激光技术有限公司, 北京 100085
4 北京跟踪与通信技术研究所, 北京 100094
将半导体可饱和吸收体(SESAM)锁模技术与腔倒空技术结合,采用半导体端面抽运方式实现了具有高重复频率、大单脉冲能量的皮秒激光器的运转。从理论上分析了腔倒空锁模输出的机理,建立起腔倒空锁模激光器运行的物理图像,并对影响激光器倒空率的一些因素进行了研究。实验上,实现端面抽运NdYVO4晶体的SESAM连续锁模后,在锁模腔内插入BBO电光调制晶体,获得10 kHz腔倒空皮秒锁模脉冲输出。当抽运光功率为14.1 W时,输出锁模脉冲的单脉冲能量为6.5 μJ,脉冲宽度为10.4 ps。
固体激光器 半导体可饱和吸收体锁模激光器 腔倒空技术 皮秒脉冲
1 浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室,浙江 杭州 310027
2 柏林工业大学 光学和原子物理研究所,德国 柏林 10623
报道了工作在1341 nm的激光二极管(LD)纵向抽运主被动锁模Nd:YAP激光器。该激光器采用Nd:YAP晶体作为增益介质,可饱和吸收体V3+:YAG作为被动锁模器件,声光调制器作为主动锁模器件。在抽运能量50 mJ,抽运频率10 Hz的情况下获得了0.82 mJ的脉冲串输出。该脉冲串的半峰全宽为570 ns,每个脉冲间的间隔为7.7 ns,共包含约75个脉冲,单脉冲的平均能量为11 μJ。 采用电光晶体RbTiOPO4(RTP)作腔倒空,获得了能量为160 μJ,脉宽为680 ps的单脉冲输出。采用InGaAs红外探测器测得光斑大小约为1.2 mm,激光传播因子M2约为1.5。
激光器 固体激光器 腔倒空 Nd:YAP晶体