厦门大学电子工程系激光与应用光子学实验室, 福建 厦门 361005
采用885 nm激光二极管(LD)作为抽运源，Cr,Nd∶YAG双掺晶体和抗灰迹KTP(GTR-KTP)分别作为工作物质和倍频晶体，在室温下实现了直接端面抽运Cr,Nd∶YAG/GTR-KTP腔内倍频自调Q稳定脉冲绿光激光高效输出。当吸收抽运光功率为1.65 W时，获得了200 mW自调Q脉冲绿光激光输出，相应的光-光转换效率为12.1%。当吸收抽运光功率大于1.15 W时，获得了脉冲能量大于8 μJ、脉冲宽度为8.8 ns、峰值功率超过1 kW的自调Q脉冲绿光激光输出。利用速率方程从理论上分析了不同Nd3+离子掺杂浓度对Cr,Nd∶YAG/GTR-KTP腔内倍频自调Q激光器输出倍频功率的影响，获得了实现高效绿光输出的优化掺杂浓度。相比于其他885 nm LD抽运腔内倍频产生绿光激光的方法，直接抽运Cr,Nd∶YAG/GTR-KTP腔内倍频自调Q激光器可作为理想的激光源并有效压缩脉冲宽度，是一种实现高效、短脉冲小型化绿光激光器的新方法。
激光器 自调Q激光器 直接抽运 腔内倍频 激光与光电子学进展
2017, 54(4): 041403
为了研究自调Q掺铒光纤激光器输出动态特性,采用搭建全光纤结构的线形腔和环形腔自调Q掺铒光纤激光器进行了理论分析和实验验证.实验中,当抽运功率达到起振阈值后,随着抽运功率的增加,用示波器观察输出激光,线形腔输出激光依次经历了连续波、自调Q两种运行状态,由于抽运功率的限制,未能再次出现连续波运行状态,而环形腔输出激光则先经历了自调Q运行状态,然后是连续波运行状态;线形腔在抽运功率21mW~190mW的范围内,可获得脉冲宽度8μs ~100μs范围内可调、重复频率2.5kHz~54kHz范围内可调的自调Q脉冲;环形腔在抽运功率为16.2mW~110mW时,可获得的脉冲宽度在165μs左右.结果表明,自调Q掺铒光纤激光器因腔结构的不同,输出激光动态特性也不同;线形腔和环形腔均有自调Q脉冲输出,但线形腔自调Q范围更大.
激光器 动态特性 自调Q 掺铒光纤激光器 脉冲宽度 重复频率 lasers dynamical behavior self-Q-switched erbium-doped fiber laser pulse width repetition rate
厦门大学信息科学与技术学院电子工程系， 福建 厦门 361005
报道了通过键合Yb∶YAG激光陶瓷来强化Cr,Yb∶YAG自调Q微片激光器激光性能的研究结果。实现了Yb∶YAG/Cr,Yb∶YAG自调Q微片激光器的激光输出。当吸收抽运功率为7.1 W时获得了0.53 W的自调Q激光输出，对应的光光转换效率为7.5%。在实验中获得了脉冲能量大于25 μJ、脉冲宽度小于3 ns、峰值功率高达9 kW的自调Q激光脉冲输出。同时研究了输出耦合镜透射率对Yb∶YAG/Cr,Yb∶YAG自调Q微片激光器激光性能的影响。
激光技术 Yb∶YAG激光陶瓷 Yb∶YAG晶体 自调Q激光器 微片激光器
利用Siegman速率方程组，采用自适应变步长龙格－库塔数值方法，对Cr4+∶Nd3+∶YAG自调Q陶瓷激光器的输出特性进行了数值模拟，详细讨论了Nd3+∶YAG陶瓷厚度以及Cr4+离子浓度对陶瓷激光器的重复频率、峰值功率、单脉冲能量、脉冲宽度、以及平均输出功率等输出特性的影响。研究结果表明，随着参与作用的Nd3+离子数的增加，输出激光脉冲重复频率和平均输出功率均会明显提高；随着Cr4+离子浓度的升高，输出激光脉冲重复频率和平均输出功率则会明显下降。
陶瓷激光器 自调Q Nd3+∶YAG陶瓷 可饱和吸收 ceramic laser self-Q-switched Nd3+ YAG ceramic saturable absorption
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 Institute for Laser Science, University of Electro-Communications, Japan
用光纤耦合激光二极管抽运Cr,Yb:YAG晶体获得了1.03 μm的自调Q激光输出,输出的调Q脉冲非常稳定,抽运阈值功率为680 mW,脉冲宽度为3.3 ns,获得的平均功率为156 mW,斜率效率为18.5%。随着抽运功率的增大,重复频率成线性增长,而脉宽略有减少,单脉冲能量和峰值功率都始终呈增大趋势。光束质量因子M2为1.17。
材料 Yb:YAG晶体 自调Q激光 固体激光器 抽运
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室(天津大学),天津 300072
2 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
利用激光二极管(LD)抽运新型Na,Yb共掺CaF2(Na,Yb∶CaF2)晶体,获得了1.05 μm的自调Q激光输出。利用透射率1%的耦合输出镜,得到最低激光输出的抽运阈值功率仅为70 mW。在透射率为2%的输出镜条件下,得到最大输出激光功率为390 mW,此时激光的斜度效率达到20%。实验详细记录了自调Q脉冲的周期和宽度随抽运功率的变化关系,随着抽运功率的增加,自调Q脉冲的周期和宽度呈指数衰减。同时,还采用单棱镜进行光谱调谐实验,获得了1036～1059 nm的自调Q激光调谐输出。
激光技术 激光二极管抽运 Yb∶CaF2晶体 自调Q激光器 调谐输出
清华大学物理系量子信息与测量教育部重点实验室,北京 100084
利用速率方程,对自调Q激光二极管抽运固体激光器进行了数值模拟。通过求解析解计算了自调Q脉冲的峰值功率、单脉冲能量、脉冲宽度、能量利用率、重复频率、平均输出功率等参量。根据自调Q二极管抽运固体激光器的特点,分别得到了使抽运阈值功率最小的最佳自调Q晶体长度和使光光效率最大的最佳自调Q晶体长度。
激光器 激光二极管抽运固体激光器 自调Q 最佳晶体长度
清华大学物理系,量子信息与测量教育部重点实验室,北京,100084
Cr4+,Nd3+:YAG晶体的激光特性得到了系统研究.在LD泵浦下,Cr4+,Nd3+:YAG晶体获得了1.064 μm的自调Q激光输出.激光平均输出功率达到3.36 W,脉宽65 ns,重复频率87 kHz,光-光效率为15.3%.加入KTP晶体后实现了自调Q腔内倍频,获得了532 nm的绿色脉冲激光输出,平均功率达到1 W,脉宽210 ns,重复频率47 kHz,光-光效率为6%.对自调Q激光及其腔内倍频发现的现象进行了讨论.
二极管泵浦固体激光器(DPSSL) 自调Q激光 腔内倍 diode pumped solid-state laser（DPSSL） Cr4+ Cr4+ Nd3+:YAG Nd3+:YAG self-Q-switched laser intracavity frequency doubling
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
用连续的钛宝石激光器作为抽运源,在室温下首次实现了Cr,Yb:YAG晶体的自调Q激光输出。在激光实验过程中,获得了在1.03 μm平均功率为75 mW和脉宽(FWHM)为0.4 μs的自调Q激光。激光实验表明了Cr,Yb:YAG晶体的确把Cr4+离子的可饱和吸收特性和Yb3+的激光增益特性结合到了一起,实现了自调Q激光输出,使得Cr,Yb:YAG晶体将成为一种新型的有发展前景的全固化的自调Q激光晶体。
Yb:YAG晶体 自调Q激光 钛宝石激光器
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室,天津 300072
2 天津大学理学院,天津 300072
利用被动锁模激光器的锁模原理,结合自锁模固体激光器中等效快可饱和吸收体的特性,讨论了控制运转状态的自锁模动力学方程和速率方程,给出了自调Q自锁模的条件,以及自调Q周期与激光器结构和运转参数的关系.所得结论与实验结果有很好的一致性.
克尔透镜锁模固体激光器 等效快可饱和吸收体 自锁模动力学 自调Q自锁模 自调Q周期
