介绍了近几年迅速发展的一种新型激光介质——透明Nd∶YAG多晶陶瓷的发展状况,对比分析了多晶陶瓷与单晶的光谱特性、激光特性和连续实验研究情况。并对钛宝石激光器调谐至808 nm,端面抽运Nd∶YAG陶瓷被动调Q全固态激光器的脉冲运转进行了较为详细的理论分析和实验研究。采用初始透射率为90%的Cr4+∶YAG可饱和吸收晶体,被动调Q的阈值功率为119 mW,当端面抽运功率为465 mW时,获得波长为1064 nm,脉宽为16 ns,重复频率为18.18 kHz,单脉冲能量为3.4 μJ,平均输出功率为61 mW的稳定调Q激光输出。采用不同初始透射率的Cr4+∶YAG晶体进行了实验和对比分析。

两平行光栅对放大啁啾脉冲的压缩是产生超短超强激光的一个重要环节.介绍了对单次工作(30 min/shot)、大口径(350 mm×185 mm×60 mm)、高刻线密度(1760 lp/mm)光栅对的平行调整.给出了两种调整方法的详细步骤,并比较了它们的优缺点.最后讨论了与光栅对平行调整相关的几个问题.

用连续钛宝石激光器作抽运源，在室温下用Cr4+:YAG作可饱和吸收体实现了Yb:YAG晶体的被动调Q激光输出。实验中获得了在1.03μm平均功率为55mW和脉宽(FWHM)为0.35μs的被动调Q激光。Cr:YAG的初始透过率对Yb:YAG被动调Q激光的脉宽(FWHM)和重复率有一定影响。实验表明Yb:YAG晶体是一种有前景的结构紧凑、高效和全固化的被动调Q激光晶体。

用激光二极管(LD)抽运Cr4+,Nd3+:YAG晶体获得了1.064μm的自调Q激光输出.激光输出模式为稳定的单纵模,抽运阈值功率为3.5W,脉冲宽度为50ns,斜率效率高达20%.当输入的抽运功率为10.8W时,获得了1.46W的自调Q激光输出.随着抽运功率的变化,脉冲宽度基本上保持不变,而重复率则在变化.

用连续钛宝石激光器作为抽运源,在室温下实现了Cr,Yb:YAG晶体的自调Q激光输出。实验过程中,获得了在1.03μm平均功率为35mW和脉宽(FWHM)为0.4μs的自调Q激光。实验表明Cr,Yb:YAG晶体确实把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Cr,Yb:YAG晶体成为一种新型的全固化自调Q激光晶体。

掺四价铬的钇铝石榴石晶体(Cr4+:YAG)具有优良的光化学和热稳定性,它既具有1.34～1.58μm范围的可调谐激光输出性能,又具有在0.9～1.2μm范围的显著饱和吸收特性.目前,人们用这种晶体作为Nd:YAG激光器理想的被动调Q开关.更有意义的是双掺Cr,Nd:YAG晶体,它既是增益介质,又是被动调Q的饱和吸收体,可以实现被动调Q激光器的小型化.特别用LD泵浦的全固化单片激光器,可以进一步实现调Q激光器微型化和集成化.……

实现了钛宝石泵浦Yb:YAG微片激光器的室温运转,Yb:YAG晶体中Yb3+的掺杂浓度分别为10 at-%和20 at-%,当20 at-% Yb:YAG晶体微片(6 mm×6 mm×0.5 mm)吸收的泵浦功率为784 mW时,获得356 mW 1.053 μm的CW激光输出,斜率效率高达69%,总的光-光效率为45%。

报道了国产掺Yb石英光纤激光器的成功运转。用波长为915 nm的钛宝石激光泵浦3.5 m长的光纤时,激光中心波长为1.03 μm,激光阈值可低至5 mW,斜效率可达68%。用860 nm泵浦能得到相似的结果。另外,当光纤短于0.5 m时能得到974 nm激光振荡。

讨论钛宝石再生放大器工作在1056 nm波长时,获得稳定输出的条件,并在实验上成功地演示了稳定的放大脉冲输出,输出能量均方根起伏小于5%。

从效率和模式两个方面讨论了连续纵向泵浦钛宝石激光器中泵浦光束的横模特性对钛宝石激光器的影响，并与实验结果进行了比较。