华侨大学信息科学与工程学院, 福建 厦门 361021
采用激光二极管(LD)来泵浦Yb∶YAG板条晶体被动调Q双波长激光器,开展可控激光输出偏振态的实验研究。实验搭建紧凑的V型谐振腔,通过调节输出镜(OC)的倾角可以实现激光输出从0°水平线偏振到90°垂直线偏振的切换。通过实验设计可以得出最终的输出偏振态取决于腔内的附加相位差,当腔内附加相位差为π时,输出偏振由水平偏振向垂直偏振切换。实验结果表明:当OC倾角的变化量约为3.6 mrad时,线偏振态从水平偏振切换至垂直偏振,水平线偏振的消光比最优为28.98 dB,垂直线偏振的消光比最优为25.96 dB;在泵浦功率为18.42 W时,获得了1.66 W的平衡双波长激光输出,对应的脉冲宽度为42.6 ns。
激光器 被动调Q 板条激光 偏振控制 双波长输出
Yb:KGW 激光晶体可用半导体抽运获得瓦级输出，这是由于其本身具备宽的增益带宽(24 nm)，大的激光发射截面(2.8×10-20 cm2)，以及良好的热导性能(3.3 W/m·K)。Yb:KGW 调Q 激光器通过透射式新型可饱和吸收材料拓扑绝缘体Bi2Se3实现，获得窄脉宽为1.5 μs, 中心波长1042 nm，对应脉冲能量为4.7 μJ，峰值功率为3.13 W。
激光器 被动调Q 拓扑绝缘体 半导体抽运
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
实验利用YAG/Nd∶YAG/Cr4+∶YAG 键合晶体和光子晶体光栅镜获得高峰值功率和高光束质量的被动调Q径向脉冲激光输出，激光器的输出功率达到435 mW，斜率效率为14.7%。在吸收抽运功率为6.8 W 时，输出激光脉冲的峰值功率达到15.7 kW，脉冲能量达到50.1 mJ，脉冲宽度为3.2 ns，重复频率为8.1 kHz，径向偏振纯度为95.8%。实验中的晶体均采用<111>的切割方向，输出径向偏振光束的均匀性得到提高。
激光器 被动调Q 键合晶体 矢量光束 径向偏振
1 暨南大学 光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室，广州 510632
2 暨南大学 理工学院 光电工程系，广州 510632
3 广东医学院 生物医学工程系，广东 东莞 523000
利用Nd∶YAG/Cr∶YAG/YAG键合晶体，建立了具有高平均输出功率的LD侧面泵浦被动调Q激光器系统.当Cr∶YAG的初始透过率为85%、最大泵浦光功率为187.5 W时，1 064 nm激光的平均输出功率为83.68 W.通过KTP晶体进行倍频，在最大泵浦光功率下，产生了27.2 W 532 nm绿光激光脉冲，同时脉冲宽度和重复频率分别为210 ns和21.2 kHz; 绿光单脉冲能量和峰值功率分别为1.28 mJ和6.1 kW; 泵浦光(808 nm)到倍频光(532 nm)的光-光效率为14.5%.
激光器 键合晶体 LD侧面泵浦 被动调Q 谐振腔 倍频 Lasers Composite crystal LD side-pump Passively Q-switch Cavity Frequency double
华侨大学 信息科学与工程学院，福建 泉州 362021
采用射频磁控反应溅射法和热退火处理制备了纳米Si/SiNx超晶格薄膜材料。把薄膜作为可饱和吸收体插入激光二极管泵浦的平凹腔Nd∶YVO4激光器内，实现了1342nm激光的被动调Q运转，获得脉冲宽度约20ns、重复频率33.3kHz的调Q脉冲序列输出。分析了纳米Si/SiNx薄膜可饱和吸收的产生机制，认为双光子吸收是产生1342nm激光被动调Q的主要原因。对纳米Si/SiNx薄膜材料调Q激光器的速率方程组进行了数值求解，得到的调Q脉冲时间宽度的理论值和实验结果基本相符。
激光技术 纳米Si/SiNx超晶格薄膜 被动调Q 1342nm激光 双光子吸收 laser technique nc-Si/ SiNx superlattice thin films passively Q-switch 1342nm laser two-photon absorption
中国科学院安徽光学精密机械研究所，安徽 合肥 230031
在考虑可饱和吸收体受激态吸收的条件下，用拉格朗日乘数法求出了被动调Q激光器输出关键参数的解析解，给出了被动调Q激光器输出能量与输出耦合镜反射率的解析表达式，并通过数值解来优化选择被动调Q激光器可饱和吸收体的初始透过率、耦合输出镜反射率等关键性参数，计算和分析了红宝石被动调Q激光实验数据，计算结果十分接近实验的真实值，较好的说明了被动调Q激光器关键参数的优化效果。
激光技术 固体激光器 被动调Q 可饱和吸收体 速率方程 laser techniques solid-state laser passively Q-switch saturable absorber rate equation
利用GaAs晶体作为可饱和吸收体, 实现了掺镱光子晶体光纤激光器的被动调Q输出。实验用掺杂光子晶体光纤的芯径为21 μm, 数值孔径为0.04, 在实现了大模场面积的同时, 保证了激光器的单模运转, 从而得到高光束质量的激光输出。实验使用高功率半导体激光器作为抽运源, 采用自行研制的耦合系统将抽运光耦合进入光子晶体光纤的包层中。在激光器平均输出功率为5.8 W时, 实验得到的最短输出激光脉冲为80 ns, 重复频率为6.7 kHz。
光纤光学 被动调Q 光子晶体光纤 GaAs晶体
在主动调Q固体激光器上转换效应(ETU)理论的基础上,给出了包含上转换效应项的被动调Q固体激光系统的耦合速率方程组。采用变步长龙格-库塔数值方法,针对Nd:YAG激光晶体和Cr4+:YAG可饱和吸收体,对上转换效应对输出脉冲参数的影响进行了数值分析。在低抽运功率条件下,上转换效应对输出脉冲的能量和峰值功率影响较大；在高抽运功率条件下,上转换效应对平均输出功率影响较大。在抽运功率逐渐增加的过程中,上转换效应对输出脉冲能量和峰值功率的影响逐渐减弱,对输出激光的脉冲宽度(FWHM)和重复频率的影响则可以被忽略。数值计算结果与实验所得结果基本一致。
激光器 被动调Q 上转换 数值计算 速率方程
通过合理设计，精密调控各元件和温控电流，得到了平均功率为70mW，脉冲宽度为22ns，重复频率为14kHz，峰值功率高达230W的Nd3+∶GdVO4／Cr4+YAG绿光脉冲激光器．腔外采用望远镜系统聚焦，经KTP晶体倍频后，得到了平均功率为28．8mW，脉冲宽度为19ns，重复频率为14kHz，峰值功率高达108W的绿光激光输出，转换效率高达．指出了小光斑对倍频晶体带来的影响．
固体激光器 Nd3+∶GdVO4晶体 被动调Q LD泵浦 Solid-state laser Nd3+∶GdVO4 crystal Passively Q-switch LD pumped laser
介绍了LD端面抽运的Nd:YAG/Cr4+:YAG被动Q开关激光器的基本原理,并给出了相关的仿真和实验结果.最终在2 kHz的高重复频率下得到了单脉冲能量为33μJ,脉冲宽度为3.9ns稳定的单纵模激光输出.
激光技术 LD抽运 被动Q开关 高重复频率 单纵模
