天水师范学院激光技术研究所，甘肃 天水 741001
利用特殊的散热设计，在Tm∶ZBLAN玻璃激光器中实现连续和被动调Q锁模运转。分别采用透过率为1.5%、3%、5%的输出镜在激光连续运转时获得254 mW、296 mW、230 mW的最高输出功率。为了实现锁模运转，选用透过率为1.5%的输出镜，将透射式GaAs-SESAM作为锁模元件，出光阈值仅为131 mW，当吸收泵浦功率大于1.09 W时，实现了稳定的调Q锁模运转，最大输出功率为98 mW，调Q包络脉冲宽度为6 μs，重复频率为19.23 kHz，调Q包络下脉冲的重复频率为102 MHz，脉冲宽度约为800 ps，最大单脉冲能量为0.96 nJ。
激光器 薄片激光器 Tm∶ZBLAN SESAM 调Q锁模 激光与光电子学进展
2022, 59(1): 0114011
红外与激光工程
2021, 50(8): 20210349
天水师范学院 激光技术研究所, 甘肃 天水 741000
利用固态反应烧结方法制做的混合三氧化物陶瓷Tm∶LuScO3作为激光增益介质，在全固态激光器中实现了稳定的调Q锁模运转。利用透过率为3%的输出镜获得最高连续光输出功率为257 mW，中心波长为1 993 nm，对应斜效率14.06%。以三种半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为锁模启动元件,系统分析了Tm∶LuScO3陶瓷激光器的调Q锁模运转特性，获得最窄锁模脉冲宽度在749~891 ps之间，重复频率121.9 MHz，对应的调Q包络脉冲宽度为50 μs，重复频率45.45 kHz，最高输出功率167 mW，中心波长为1 987 nm，对应最大单脉冲能量为1.37 nJ。
调Q锁模 2 μm激光 Tm∶LuScO3陶瓷激光器 半导体可饱和吸收镜 Q-switched mode-locked 2 μm laser Tm∶LuScO3 ceramic laser semiconductor saturable absorber mirror(SESAM)
天水师范学院激光技术研究所, 甘肃 天水 741000
以两个65 W的793 nm 激光二极管(LD)作为泵浦源,采用U型谐振腔结构进行高功率声光调Q运转实验研究。采用三种b轴切割的板条状镀金Tm∶YAP晶体作为增益介质,分析比较三种增益介质和不同腔参数组合对激光输出性能的影响。当最大泵浦功率为130 W时,连续激光输出的最大功率为42.5 W,斜率效率为42.5%。经过声光(AO)调制后,当重复频率为10 kHz时,调Q激光的最大平均输出功率为33.2 W,脉冲宽度为200 ns。将重复频率提高至40 kHz时,获得最短脉冲宽度为64 ns,相应平均功率为30 W,中心波长为1944 nm的激光输出。采用MATLAB软件仿真输出脉冲激光光斑的三维能量分布,光斑能量呈典型的高斯分布,可见光束质量较好。高功率Tm∶YAP激光器可作为3~5 μm中红外光学参量振荡器的泵浦源,在众多领域具有良好的应用前景和巨大的发展潜力。
激光器 激光二极管(LD) Tm∶YAP晶体; 声光Q开关
1 天水师范学院 激光技术研究所, 甘肃 天水 741001
2 宝鸡文理学院 物理与光电技术学院, 陕西 宝鸡 721016
首次采用氧化石墨烯可饱和吸收体作为锁模启动元件在Tm,Ho∶CaYAlO4激光器中实现了稳定的被动调Q锁模运转。在3%输出耦合镜下, Tm,Ho∶CaYAlO4固体激光器获得了最低为293 mW的连续光出光阈值。在腔内引入氧化石墨烯可饱和吸收体后, 当吸收抽运功率增大到1 859 mW时, Tm,Ho∶CaYAlO4激光器进入稳定的调Q锁模运转状态。当抽运功率达到3 W时, 获得中心波长为2 089 nm、斜效率为10.1%、对应最大输出功率为213 mW的被动调Q锁模脉冲, 重复频率为100 MHz, 调Q包络中锁模脉冲的调制深度接近100%。
Tm,Ho∶CaYAlO4激光器 被动调Q锁模 氧化石墨烯 可饱和吸收体 Tm,Ho∶CaYAlO4 laser passively Q-switched mode-locked graphene oxide saturable absorber
1 天水师范学院激光技术研究所, 甘肃 天水 741001
2 宝鸡文理学院物理与光电技术学院, 陕西 宝鸡 721016
3 陕西科技大学文理学院, 陕西 西安 710021
采用双壁碳纳米管可饱和吸收体为锁模启动元件,在Tm∶LuAG激光器中实现了输出波长分别为2017 nm和2029 nm的双波长被动调Q锁模运转。该实验装置以可调谐掺钛蓝宝石激光器为抽运源,选用透过率为3%的输出耦合镜,当吸收功率大于2292 mW时,激光运转进入稳定调Q锁模状态。最大吸收抽运功率达到6.7 W时,调Q锁模输出功率为1.28 W,斜效率为22.39%,锁模脉冲的重复频率为102 MHz,对应的单脉冲能量为12.55 nJ。
激光器 Tm∶LuAG激光器; 可饱和吸收体 被动调Q激光器 双波长 光学学报
2019, 39(12): 1214004
1 天水师范学院激光技术研究所, 甘肃 天水 741001
2 宝鸡文理学院物理与光电技术学院, 陕西 宝鸡 721016
3 陕西科技大学文理学院, 陕西 西安 710021
采用反射式MoS2可饱和吸收体在Tm∶Lu3Al5O12激光器中实现了被动调Q锁模(QML)运转。以可调谐掺钛蓝宝石激光器为抽运源,结合低阈值腔设计,选用透射率为3%的输出镜获得525 mW的出光阈值。当吸收抽运功率达到1743 mW时,激光器处于稳定的被动调Q锁模运行状态。当最大抽运功率达到3.1 W时,激光器被动调Q锁模输出功率为306 mW,斜效率为14.3%,中心波长为2023 nm,对应的锁模脉冲序列的重复频率为106.4 MHz,最大的单脉冲能量为2.88 nJ,调制深度接近100%。结果表明,反射式MoS2可饱和吸收体在2 μm波段激光锁模中具有良好的应用前景。
激光器 Tm∶LuAG; MoS2可饱和吸收体 调Q锁模 调制深度
1 天水师范学院激光技术研究所, 甘肃 天水 741001
2 陕西师范大学物理学与信息技术学院, 陕西 西安 710062
结合特殊设计的低阈值五镜折叠腔,利用垂直生长法自制的双壁碳纳米管,并将其作为可饱和吸收体在Tm,Ho∶LLF激光器中实现了连续锁模运转。在连续激光运转下,吸收抽运阈值低至59 mW,光-光转化效率为30.09%。在腔内插入饱和吸收体后,吸收抽运阈值提高至107 mW。当吸收抽运功率大于1562 mW时,激光运转进入稳定的连续锁模状态,对应锁模脉冲的重复频率为100 MHz,脉冲宽度约为515 ps;当吸收抽运功率达到2 W时,最高输出功率为234 mW,中心波长为1895 nm,对应最大单脉冲能量为2.34 nJ。
激光器 低阈值谐振腔 双壁碳纳米管 连续锁模
1 天水师范学院激光技术研究所, 甘肃 天水 741001
2 陕西师范大学物理学与信息技术学院， 陕西 西安 710062
利用垂直生长法制备的氧化石墨烯(GO)作为可饱和吸收体，结合特殊设计的低阈值谐振腔，在Tm,Ho∶LiLuF4全固态激光器中实现了低阈值被动调Q锁模运转。出光阈值功率低至73 mW，稳定锁模阈值功率为663 mW，对应GO可饱和吸收体上功率密度为76.4 μJ·cm-2。典型的调Q脉冲包络重复频率为104.2 kHz，脉宽约为30 μs，包络下锁模脉冲序列的重复频率为178.6 MHz，调制深度接近100%。
激光器 低阈值 Ho∶LiLuF4激光器 氧化石墨烯 调Q锁模 可饱和吸收体
1 天水师范学院激光技术研究所, 甘肃 天水 741000
2 陕西师范大学物理学与信息技术学院, 陕西 西安 710062
利用二维过渡金属材料WS2作为2 μm波段可饱和吸收体, 采用典型的X型四镜腔结构, 实现了Tm,Ho∶LuLiF4激光器低阈值被动调Q运转。实验结果表明, 吸收功率为260 mW时开始启动调Q运转, 吸收抽运功率大于650 mW时, 调Q激光脉冲进入稳定运转。抽运功率为2000 mW时, 在中心波长1895 nm波段输出功率为88 mW, 典型脉冲宽度为4 μs, 重复频率为16.89 kHz, 对应最大单脉冲能量为5.21 μJ。结果表明, WS2材料可以作为2 μm固体激光器的可饱和吸收体。
激光技术 WS2可饱和吸收体 被动调Q激光器 Ho∶LuLiF4激光器 低阈值激光器
