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激光二极管泵浦Cr~(4+):YAG被动调Q的Nd~(3+):YAG微片式激光器

激光二极管泵浦被动调Q微激光器是一种可以实现短脉冲(ps到ns数量级)、高的峰值功率(KW级)、高重复频率(KHz数量级以上)的脉冲激光输出的全固化微型激光器。这种激光器具有效率高、体积小、微型化、性能稳定、寿命长等优点,在诸如激光雷达、舰船导航、机器人视觉系统、生物医学、微细加工、环境监测等领域,有重要的潜在应用价值。研究报告围绕激光二极管泵浦饱和吸收晶体Cr~(4+):YAG被动调Q的Nd~(3+):YAG固态整体微片式激光器的系统设计与性能优化,在饱和吸收晶体Cr~(4+):YAG的制备与吸收光谱性能测试分析以及微腔式激光器的输出性能理论计算方面开展工作。对液相外延YAG晶体的熔体进行Cr_2O_3和CaO掺杂,在未掺杂的YAG衬底上获得了Cr~(4+):YAG晶体外延层。通过光谱与吸收性的测试分析表明:生长得到的Cr~(4+):YAG晶体外延层已具有饱和吸收性能;在Cr~(4+):YAG晶体外延层除Cr~(3+),和Cr  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

《光学学报》2009年03期
光学学报

激光二极管抽运Cr~(4+):Nd~(3+):YAG自锁模自调Q激光器

1引言 半导体激光(LD)抽运的被动调Q锁模激光器具有结构紧凑、高脉冲重复频率、宽的光谱和高的峰值功率等优点,被广泛应用在激光通信、遥感和非线性光学等领域〔’一9习。Cr:YAG具有物化性能稳定、抗损伤阂值高等特点,已被广泛用来做各种Nd类激光器的被动调Q开关。近年来发现这种晶体还具有很强的激发态吸收(ESA),其第二激发态弛豫3期张海鸥等:LD抽运Cr:十:Nd3+,YAG自锁模自调Q激光器时间仅为100 ps左右,因此当腔内光强足够大,使得激发态饱和,则可以实现被动锁模「‘比‘’J。采用双掺Cr4+:Nd3十:YAG的优点是,它作为增益介质的同时还可以作为饱和吸收体实现自锁模,使谐振腔的结构大为简化。最近人们利用cr勺+,Nd3+,YAG作为增益介质兼作饱和吸收体,发现当腔内光强为2。。ow/c mZ时便可以实现自调Q自锁模运转,而当腔内光强达到3xl04w/c mZ左右时,可获得调制深度超过9。%的自调Q自锁模输出口2〕。...  (本文共5页) 阅读全文>>

《激光与红外》2005年04期
激光与红外

稳定的高重频Cr~(4+)∶Nd~(3+)∶YAG自调Q激光器

1 引 言Cr4+∶YAG晶体是一种较染料、色心晶体优良的被动调Q晶体,自 1992年被首次应用于单块 (Mon olithic)[1]和微片 (Microchip)激光器 [2]以来就受到广泛关注和深入研究。近年来还出现了将Cr4+粒子直接搀进Nd3+∶YAG晶体而形成一体化的自调Q脉冲微片激光器 [3],具有结构小巧、阈值低、线宽窄和输出脉宽窄等众多优点。然而,采用Cr4+∶YAG晶体被动调Q的激光器,在高重频下往往难以获得稳定的激光脉冲,调Q脉冲间隔和幅度显得十分零乱。Zayhowski曾指出在脉冲频率高于 10kHz时,脉冲序列中强脉冲和弱脉冲将交替出现甚至形成非周 期的脉冲幅度包络 [4]。目前的一种解释是认为Cr4+∶YAG晶体中存在一种光致损耗机制,使得高功率密度泵浦下Cr4+∶YAG晶体中的部分Cr3+离子转化为Cr4+离子,从而产生光诱导的附加损耗 [5],此外腔型本身的稳定特性以及模式竞争也是造成脉冲零乱的原...  (本文共3页) 阅读全文>>

《发光学报》2007年02期
发光学报

Cr~(4+),Nd~(3+)∶YAG自调Q激光透明陶瓷的光谱性质

1引言早在20世纪60年代,GE公司的一些科学家已经提出高纯各向同性的致密陶瓷具有与单晶相当的光学性质。1966年,Carnall[1]采用真空热压烧结技术制备了光学透明的Dy∶CaF2陶瓷,并且实现了激光振荡,其阈值与单晶相似。1972年,Anderson等[2]开发出了NDY(Nd doped Yttralox)陶瓷激光器。1973年,Greskovich等[3,4]改进了NDY陶瓷激光器。1984年,荷兰Philips研究室的With[5]以MgO和SiO2为烧结助剂制备了YAG透明陶瓷。随后的10多年时间里,科学家们一直在不懈努力,力求研制出能与Nd∶YAG单晶相媲美的高度透明、高质量的Nd∶YAG陶瓷激光材料,但在初期由于制备出来的Nd∶YAG陶瓷存在大的背景吸收而没能获得激光输出。直到1995年日本科学家Ikesue等[6]制备出高透明的Nd∶YAG陶瓷,用LD端泵浦首次获得了激光输出,斜率效率为28%,激光最大输出...  (本文共6页) 阅读全文>>

《光学学报》1940年20期
光学学报

二极管泵浦的高效连续波基横模Nd:YAG激光器

二极管泵浦的高效连续波基横模Nd:YAG激光器巩马理,万作文,金锋,卢希,富真(西南技术物理研究所,成都610041)摘要报道了用激光二极管端面泵浦的高效连续波TEM00模Nd:YAG激光器,最大输出为0.65W,斜效率51%,光-光效率最高达40.6%,并给出了耦合光学系统和二极管泵浦Nd:YAG激光器的器件结构.关键词激光二极管,Nd:YAG激光器.1引言通常二极管泵浦的固体激光器,多模器件斜效率为40%以上,最高达60%[’],而常规基横模器件的效率则为30~40%[’],文献[3」报道了二极管端面泵浦基模器件的最高斜效率为60%,采用了单晶非平面彩激光器,激光晶体的一个端面本身作为输出镜,将所需元件降至最低,并优选了激光材料.本文采取通常的器件结构,用二极管对Nd。YAG晶体进行端面泵浦,得到了sl%的斜效率,输出达0.65W,连续稳定工作数小时.2耦合光学系统和激光器的结构实验所用激光二极管的发射波长在25C时为806...  (本文共3页) 阅读全文>>

《量子电子学》1950年20期
量子电子学

激光二极管泵浦的调Q Nd:YAG激光器的理论研究

激光二极管泵浦的调Q Nd:YAG激光器的理论研究宁继平,张新杰,孙小卫,姚建铨(天津大学精仪系,天津,300072)摘要本文主要从理论上分析了DPL调Q激光器的动态特性,并对电光调Q与声光调Q激光器的输出特性进行了比较.关键词DPL激光器,Q开关1引言激光二极管泵浦的调Q固体激光器件近年来在国际上发展极为迅速,由于效率高、寿命长、体积小等优点,它在科学研究、光学存储、激光探潜等军事领域有广泛的应用前景。电光Q开关虽然插人损耗大,但其开关速度比声光Q开关快,适用于LD泵境的高功率团体激光器件,可以获得高重复率、窄脉宽的脉冲输出。目前国际上**L电光调Q输出重复率达到500*HZ【‘1,脉冲宽度最窄可达到300PS。峰值功率达到25kw—MW量级。本文主要从理论上分析了DPL调Q激光器的动态特性,并对电光调Q激光器与声光调Q激光器的输出特性进行了比较。2调Q动力学分析利用下面的速率方民对电光调Q激光器的动力学进行分析。式中西n为反...  (本文共5页) 阅读全文>>