强激光与粒子束
2023, 35(7): 071007
暨南大学理工学院光电工程系,广东 广州 510632
研制了一种基于Yb 3+∶YAG/Cr 4+∶YAG/YAG键合晶体的激光二极管端面泵浦被动调Q拉曼黄光激光器。由键合晶体产生的被动调Q基频激光依次通过拉曼晶体YVO4和倍频晶体KTP,最终输出波长为578.5 nm的激光。采用耦合腔结构降低拉曼光和倍频光的损耗,采用标准具抑制双波长运转以提高倍频的转换效率。实验结果表明,当入射波长的泵浦功率为9.51 W时,可以检测到功率为183 mW、波长为578.5 nm、脉冲宽度为6.537 ns、重复频率为6.542 kHz的黄光。
激光器 被动调Q 拉曼光 黄光 键合晶体 激光与光电子学进展
2021, 58(1): 0114004
1 顺德职业技术学院 电子与信息工程学院, 广东 佛山 528300
2 暨南大学 光电工程研究所, 广东 广州 510632
采用Yb:YAG/Cr4+:YAG/YAG键合晶体搭建了紧凑的端面泵浦被动调Q激光器, 获得了高峰值功率的1 029 nm短脉冲激光。研究了泵浦功率和初始透过率对脉冲性能的影响及作用机制, 对比发现初始透过率为85%的键合晶体, 脉冲性能最好, 在7.2 W泵浦功率下, 脉宽短至3.14 ns, 峰值功率高达87 kW。另外还研究了输出光谱随功率的变化规律, 发现晶体具有较好的热学性能。这表明, 与无掺杂的同基质晶体键合或者降低可饱和吸收体的初始透过率, 都有助于获取高峰值功率的短脉冲激光输出。
固体激光器 键合晶体 半导体泵浦 调Q 脉冲 solid-state lasers composite crystal diode-pumped Q-switched pulsed 红外与激光工程
2018, 47(6): 0606007
1 顺德职业技术学院 电子与信息工程学院, 广东 佛山 528300
2 暨南大学 光电工程研究所, 广东 广州 510632
为了研究键合晶体在被动调Q激光器上的应用优势, 采用Yb∶YAG/Cr4+∶YAG/YAG键合晶体搭建了紧凑的端面泵浦被动调Q激光器, 获得了高效的1 030 nm和515 nm脉冲激光。实验研究了泵浦功率和初始透过率T0对各项激光性能的影响, 结果在T0=95%时得到了平均功率为1.97 W的1 030 nm激光, 对应33%的斜效率, 而当T0=85%时输出的1 030 nm脉冲峰值功率高达87 kW, 脉冲宽度低至3.14 ns。另外在与LBO的倍频实验中, 用T0=90%的键合晶体获得了较高的绿光输出功率634 mW, 对应11.2%的斜效率和15 ns的脉冲宽度。最后还研究了光谱的红移和输出镜的漏光现象, 找出进一步提高绿光功率的方法。
半导体激光器 全固态激光器 键合晶体 端面泵浦 被动调Q 倍频 laser diode all solid state lasers composite crystal diode-end-pumped passively Q-switched frequency doubling
1 湖北工业大学 太阳能高效利用湖北省协同创新中心, 湖北 武汉 430068
2 湖北工业大学理学院, 湖北 武汉 430068
为提高Tm:YAG激光器输出效率, 设计了冷却和辅热相结合的LD侧面泵浦耦合结构, 考虑泵浦光分布建立了晶体棒温度场三维理论模型进行模拟计算, 分析了辅热情况下晶体棒的温度特性及温度梯度产生的热透镜效应, 计算了泵浦功率和LD激光光束参数对晶体温度场的影响。模拟结果表明, 高功率泵浦条件下晶体棒产生很强的热效应, 泵浦光分布参数影响晶体棒温度分布并因此产生热透镜像差; 端部辅热可避免晶体光学面结露, 实现激光器低温高效运转; 高低温过度区很小, 对激光器结构封装无明显影响; 优化泵浦冷却结构可一定程度改善热效应对激光器运转的影响。
Tm:YAG激光器 键合晶体 热效应 Tm:YAG laser bonding crystal heating effect
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
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
径向偏振光束特有的偏振分布特性和聚焦特性使其在许多领域中都有重要应用前景，成为近年来的研究热点之一。采用偏振选择镜(光子晶体光栅镜)为选模器件是获得径向偏振激光的一项热门技术。介绍了以偏振选择镜为选模器件的径向偏振固体激光器的研究进展。针对微片径向偏振激光器热效应影响严重、强抽运作用下出现功率饱和的现象，总结了用键合结构增益介质来改善激光介质导热特性、提升径向偏振固体激光器性能的进展，包括基于键合结构晶体连续输出的瓦级径向偏振固体激光器、基于键合结构晶体的径向偏振主动调Q脉冲激光器和基于键合结构晶体的径向偏振被动调Q脉冲激光器。
激光器 径向偏振激光器 键合晶体 热透镜效应 光子晶体光栅 激光与光电子学进展
2013, 50(8): 080015
1 中国科学院 光电研究院, 北京100080
2 北京国科世纪激光技术有限公司, 北京100085
3 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
4 中国科学院 研究生院, 北京 100039
报道了采用激光二极管(LD)端面泵浦Nd: YVO4双端键合晶体高平均功率高斜效率1 064 nm声光调Q激光器。通过对大功率泵浦情况下激光晶体热透镜效应进行分析和估算, 优化了模式匹配及热稳腔结构参数, 实现了稳定的高功率高斜效率准连续脉冲激光输出。在泵浦功率46.8 W、最高重复频率50 kHz下, 获得最大平均输出功率17.6 W, 光-光转换效率为37.6%, 斜效率达70.1%, 脉冲宽度51.3 ns; 在最低重复频率10 kHz下, 获得最大单脉冲能量0.91 mJ, 峰值功率为46.2 kW, 脉冲宽度为19.8 ns。
高斜效率 声光调Q激光器 双端键合晶体 端面泵浦 激光二极管 high slope efficiency acousto-optical Q-switched laser double-bonded crystal end-pumped laser diode
