发表咨询:400-808-1731
订阅咨询:400-808-1751
摘要:综述了近年来棒状、盘片、光纤和热容等高平均功率全固态激光器的进展和国内近期的工作。围绕限制激光器输出平均功率提高和激光光束质量下降的热效应问题,比较了各类激光器的优缺点。总结了减小或补偿无用热不利影响的现有技术手段,指出减小激光器热效应可能的技术途径。
摘要:在惯性约束聚变(ICF)领域,采用自适应光学(AO)技术进行波前控制是解决ICF激光系统中光束质量问题的重要手段。报道了“神光Ⅲ”原型装置中8套工程化自适应光学系统、未来ICF系统发展所需的大口径可拆卸变形镜(DM)样镜研制以及ICF自适应光学波前控制技术的最新研究进展。8套工程化自适应光学系统在“神光Ⅲ”原型装置上实现了到靶点的全系统静态像差校正,改善了靶点焦斑能量分布,验证了校正对打靶时X射线分布的改善效果。所研制的17单元大口径可拆卸变形镜的口径为284mm×284mm,行程大于±6μm,谐振频率大于500Hz。在ICF自适应光学波前控制技术中,采用了基于哈特曼传感器近场相位测量的控制方法和基于靶室远场的随机并行梯度下降(SPGD)控制方法均能取得良好的校正性能。
摘要:简要介绍了全固态单频激光器在提高输出功率、发展选模和调谐技术、拓展激光波段范围和改善激光器性能等方面的研究进展。
摘要:综述了现有的3类激光光束质量评价方法,即近场质量、远场质量和传输质量。主要的评价参数包括近场调制度和对比度、聚焦光斑尺寸、远场发散角、衍射极限倍数β因子、斯特列尔比、环围能量比以及M^2因子等。讨论了它们各自的适用范围、优点和局限性。提出了采用M^2因子矩阵以表述光束的像散特性,给出了M^2因子的不变量。
摘要:光子晶体光纤(PCF)呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性:可灵活设计的色散特性、增强的光学非线性特性、在极宽谱带内单模传输特性和增强的双折射特性等,使其从一出现便受到了广泛关注并成为近年来光学与光电子学研究的一个热点,在飞秒激光技术中得到了广泛的应用并极大地提高了锁模光纤激光器的输出水平。尤其以掺增益介质的双包层光子晶体光纤为代表的新型光纤激光技术的出现极大地推动了飞秒激光技术的普及化。阐述了近年来基于光子晶体光纤的飞秒激光振荡器、放大器方面的研究进展及其前沿应用。
摘要:太阳光直接抽运的激光器以太阳光为抽运源,直接将太阳光转化为激光。介绍了国内外太阳光直接抽运激光器的研究状况。从太阳光到激光的转换效率论述了太阳光直接抽运激光器的应用优势;回顾了太阳光直接抽运的各类激光器的研究历史,按太阳光汇聚方式对太阳光直接抽运的固体激光器进行了归类分析,对太阳光直接抽运的激光器发展进行了预测。
摘要:如何有效地减少抽运过程和激光发射过程中激光介质内产生的热量,是全固态高功率激光研究过程中所面临的主要难题之一。与传统波长的抽运方式相比,采用长波长的直接抽运技术不但可使激光介质中产生的热量减少30%~50%,而且还可显著改善激光的输出特性。以最常用的Nd^3+激光器的研究作为切入点,简述了直接抽运技术的研究发展,介绍了直接抽运技术相对于传统抽运技术的优缺点以及目前的研究现状,最后对未来的发展前景作了初步分析和展望。
摘要:报道了清华大学光子与电子技术研究中心近年来在角抽运全固态激光器方面的研究成果,其中包括大功率全固态角抽运Yb:YAG激光器的研制,全固态角抽运Yb:YAG绿光激光器的研制以及中小功率全固态角抽运Nd:YAG基模激光器的研制。
摘要:掺镱氟化钙(Yb^3+:CaF2)激光器是最近国际上研究的热点之一,2008年报道的该类激光器,在64W激光二极管(LD)的抽运下,实现了平均输出功率10.2W的连续激光输出。利用国产镱钠共掺的氟化钙(Yb,Na:CaF2)激光晶体,采用三镜折叠腔型和激光二极管抽运,获得了该类激光器(Yb,Na:CaF2/Yb:CaF2)的高功率连续输出。实验参数为:输出耦合镜的透过率为4%,激光二极管的最大输出功率为40W,中心波长为976nm。当吸收抽运功率18.2W时,获得了14.5W的最高功率连续激光输出,相应的斜率效率为80%。结果表明,国产Yb,Na:CaF2晶体具有低激光阈值和高负载能力,是一种优良的高功率激光材料。
摘要:报道了激光二极管(LD)抽运单块非平面环形腔(NPRO)Nd:YAG激光器和LD抽运单块键合晶体非平面环形腔Tm:YAG激光器实现单频运转的实验结果。采用LD抽运的单块非平面环形腔Nd:YAG激光器,分别获得了1.876W和616mW的1064nm和1319nm的单频激光输出,对应的光-光转换效率分别为53.4%和19.2%。采用LD抽运单块键合晶体非平面环形腔Tm:YAG激光器,获得了878mw的2μm单频激光输出,光-光转换效率为18.8%。为了减小2μm激光器的热效应,采用一种新型的YAG+Tm:YAG4-YAG键合单块非平面晶体结构形式并取得了良好的效果。
摘要:报道了一种室温下高效率运行的激光二极管(LD)端面抽运Tm:YAP连续波激光器。抽运源使用波长为795nm的光纤耦合二极管激光器,Tm:YAP晶体c轴切割,掺杂原子数分数为3%,尺寸为3mm×3mm×7mm。当输出镜透过率T为10%时,获得8.12W的1.94μm连续波激光输出,相对应的抽运功率为26.2W,阈值抽运功率为4.67W,斜率效率为52.1%,光-光转换效率为31.0%。使用光栅单色仪测得激光器输出中心波长为1938.2nm,谱线半峰全宽约为2.9nm。
摘要:为获得稳定输出的全固态蓝光激光器,在考虑了准三能级Nd:YAG晶体的自吸收损耗、热致透镜效应的基础上,设计了4镜环形谐振腔,采用激光二极管(LD)端面抽运复合Nd:YAG激光晶体,在腔内插入布儒斯特片作为起偏器,由A/2波片和TGG晶体组成单向器,通过周期极化KTP(PPKTP)内腔倍频,实现了连续单频运转的473nm蓝光激光器。当激光二极管的抽运功率为20W时,最大连续单频473nm蓝光输出功率为770mw,长期功率稳定性优于±2.2%。利用电子伺服系统将激光器的频率锁定在共焦法-珀(F-P)腔的共振透射峰上,蓝光激光的频率稳定性优于±5MHz/min。
摘要:提出了由热键合直角棱镜与角锥棱镜构成的非平面环形激光器,通过将环形磁铁施加到材料为熔融石英的角锥棱镜上,实现了该激光器的946nm单频运转。直角棱镜由未掺杂YAG和Nd:YAG晶体热键合形成,充当激光增益介质。采用芯径为200μm,数值孔径为0.22的光纤耦合半导体激光器进行端面抽运,得到了160mw的连续946nm单频激光输出。
摘要:报道了一台全固态连续波500.8nm青光激光器。实验中采用复合式谐振腔结构,用两个激光二极管阵列(LDA)经过光纤耦合分别单独端面抽运两块Nd:YAG晶体,青色激光由两块Nd:YAG晶体的1064nm和946nm谱线非线性和频产生。在两个子谐振腔的交叠区域利用LBO Ⅰ类临界相位匹配进行腔内和频,通过谐振腔优化设计,实现了腔内两个波长较好的模式与增益匹配。当注入到两块Nd:YAG晶体的抽运功率分别为12W和8W时,获得223mW的TEM00模连续波500.8nm青色激光输出,水平和垂直方向的光束质量肝因子约为1.2。实验结果表明,采用复合式腔结构和频是获取高功率500.8nm青色激光输出的有效方法。
摘要:报道了激光二极管(LD)端面抽运的1053nm全固态连续单频稳频Nd:YLF环形激光器的设计及实验结果。为克服Nd:YLF晶体应力裂纹极限小的缺点,采用了较长的、低掺杂的沿c轴切割的Nd:YLF晶体。激光器的阈值抽运功率为4.7W,当抽运光功率为17.9W时,单频输出功率可达4.21W,长期功率稳定性为±0.8%(4.75h),自由运转频率波动为±10MHz/min。为了改善激光器的频率稳定性,利用电子伺服系统将激光器的频率锁定在共焦法布里-珀罗(F—P)腔的共振透射峰上,锁定后,激光器的频率波动降低为±1.7MHz/min。
摘要:为实现激光二极管(LD)抽运腔内和频491nm蓝光激光器,从准三能级和四能级阈值和频理论出发,讨论和分析了1063nm和912nm激光双波长运转的条件。在实验中,采用标称输出功率为3W的LD,端面抽运尺寸为3mm×3mm×2mm,掺杂原子数分数为0.15%的Nd:GdVO4晶体,利用线性直腔结构在腔内实现912nm和1063nm双波长同时振荡,并利用LBO晶体进行Ⅰ类腔内和频,获得了连续0.8mW 491nm蓝色激光输出。
摘要:利用全固化Nd:YVO4单频激光器连续输出的1.342μm激光,抽运由Ⅰ类临界相位匹配的LBO晶体构建的谐振倍频腔。当红外抽运光功率为1.14W时,获得580mw单频红光输出,最大倍频转换效率为50.9%。红光功率稳定性优于±0.5%(1h),红外光频率漂移小于±2MHz(1min)。
摘要:报道了一种利用激光二极管(LD)端面抽运Nd:YVO4激光晶体,通过硼酸铋(BIBO)晶体的腔内和频(SFM)与倍频(SHG),实现3个二次谐波连续激光同时输出的3波长激光器。利用Nd:YVO4晶体的两条发射谱线(分别为1064nm和1084nm)作为基频光,并选择长度为1.5mm,Ⅰ类临界相位匹配方式切割(对于1064nm倍频)的BIBO作为非线性晶体,通过调节BIBO晶体对3个非线性过程(1064nm倍频,1084nm倍频及1064nm与1084nm和频)的相位因子,即非线性过程的转换效率,使激光器同时获得了两个倍频光和一个和频光,即3个波长:532nm,537nm和542nm激光输出。实验结果表明当两个基频光波长相差较小时,采用相位允许角小的非线性晶体同时进行腔内和频与倍频是获得多波长固体激光器的一种实用方法。