1 清华大学物理系, 北京 100084
2 Edgewave GmbH, Würselen, 52146, Germany
3 北京理工大学信息科学技术学院, 北京 100081
Q开关激光器在高重复频率运行时，存在“第一脉冲现象”。这不仅在激光的很多工业应用中颇为不利，也会造成不必要的能量损失。基于激光速率方程， 以电光Q开关部分端面泵浦的板条激光器为例，建立了理论模型对电光Q开关激光器的脉冲输出及粒子数积累过程进行模拟。分析了“第一脉冲问题”的产生机理， 并提供了一种通过调制普克尔斯盒上电压脉冲的方法对第一脉冲能量加以控制的方案，并给出了通过这一方法控制第一脉冲问题的理论和实验结果。
激光物理 第一脉冲控制 高压脉冲调制 电光调Q板条激光器 laser physics first pulse control high voltage pulse modulation E/O Q-switched slab laser
研究了半导体激光二极管泵浦Yb：YAG薄片激光器的调谐和腔内倍频。通过在激光谐振腔内插入石英双折射滤光片，对激光中心波长进行调谐，调谐范围为1020．5 nm到1034．7 nm；采用折叠腔，使用Ⅰ类临界相位匹配的LBO晶体腔内倍频，室温下得到2．5 W连续515 nm绿光输出，1小时内绿光最大输出功率的波动小于1%。
激光技术 可调谐薄片激光器 腔内倍频 laser techniques tunable thin disk laser intracavity frequency doubling Yb：YAG Yb∶YAG
清华大学物理系，量子信息与测量教育部重点实验室，北京 100084
非稳腔－稳腔混合腔的失调特性得到了理论上的研究。当调节混合腔的输出耦合镜几何参数改变时，通过Fox－Li数值迭代法计算其基横模的损耗来研究腔的失调特性。发现混合腔在稳腔方向上不易失调；混合腔的不稳定主要来自于非稳腔方向，且主要来自于输出耦合镜在非稳腔平面内的转动，或者垂直于光轴的平移；偏轴非稳腔要比对称非稳腔稳定。利用混合腔中非稳腔方向易失调的特性，可以设计调Q方案。在正支共焦偏轴非稳腔稳腔混合腔中应用声光调制器在非稳腔平面内实现声光调Q的可行性，得到了理论的证明。
激光物理 混合腔 调Q Fox－Li数值迭代 laser physics hybrid resonator maladjustment Fox-Li method
理论研究了棱镜组对非稳腔内激光光束的压缩.并在实际的非稳腔-稳腔混合腔板条电光调QNd:YVO4激光器内部加入棱镜组,在非稳腔方向上压缩腔内光束,从而有效减小电光晶体BBO所需的体积,同时仍然能保证在激光晶体上有较大的基模体积,满足大功率输出的要求.当连续泵浦为66 W的时候,得到重复频率2 kHz脉冲激光的平均功率为3.6 W,平均每个脉冲能量为1.8 mJ.脉冲宽度为6 ns.实验结果表明,在加入棱镜组后,激光光束仍能保证很好的光束质量,并能获得高重复频率、高强度的短脉冲.
激光技术 板条激光器 Q开关 棱镜组 混合腔 laser techniques slab laser Q-switching prism pair
在半导体泵浦的固体激光器中,激光晶体的热效应在很大程度上影响了激光器的能量输出和光束质量.为减小激光器中的热效应,介绍了用LD端面泵浦板条(slab)激光晶体,结合稳腔-非稳腔混合腔型(hybrid resonator)实现的板条激光器.在腔长为50 cm的情况下,得到了16 W连续输出,高泵浦功率时斜效率达到59%,同时进行了稳腔方向的热效应分析.
激光技术 板条激光器 热透镜效应 混合腔 二极管端面泵浦 laser techniques slab laser thermal effect hybrid resonator diode-pumped solidstate laser
清华大学物理系,量子信息与测量教育部重点实验室,北京,100084
ThinDisk激光器由于其独特的设计可以同时获得高转换效率和光束质量.对Yb:YAG ThinDisk激光器中泵浦光斑与腔模的耦合对光束质量的影响作了分析,并在普通直腔和V型腔的实验中分别获得M2=1.15,13.69 W和M2=1.12,13.85 W的1030 nm激光输出,还在V型腔中进行了腔内倍频的实验研究.
激光技术 Yb:YAG晶体 Thin Disk激光器 光束质量 腔内倍频 laser techniques Yb: YAG crystal thin disk laser beam quality intracavity frequency doubling
清华大学物理系,量子信息与测量教育部重点实验室,北京,100084
对泵浦带有弛豫振荡的固体激光器的弛豫振荡特性进行了系统的理论研究,发现实际光子数的起伏同时具有自身固有的弛豫振荡频率和泵浦光的弛豫振荡频率两种分量.当两者的频率相近时,会呈现出共振加强现象.特别是当两个弛豫振荡的衰减率也相等的时候,共振现象极为强烈.PD反馈能够有效地抑制弛豫振荡.
激光技术 固体激光器 弛豫振荡 PD反馈 laser techniques solid-state laser relaxation oscillation PD feedback
1 新疆大学物理系 ,乌鲁木齐 830046
2 清华大学物理系,北京 100084
提出了一种高灵敏度的棱镜型光热偏转光谱法,给出了系统的理论分析,导出了由泵浦光引起的探测光的偏向角表达式.并与普通型光热偏转技术作了比较,理论分析结果表明,棱镜型光热偏转检测方法比普通型光热偏转技术具有更高的灵敏度.
光热偏转光谱法(PDS) 棱镜型PDS 偏转角
清华大学物理系量子信息与测量教育部重点实验室,北京 100084
利用速率方程,对自调Q激光二极管抽运固体激光器进行了数值模拟。通过求解析解计算了自调Q脉冲的峰值功率、单脉冲能量、脉冲宽度、能量利用率、重复频率、平均输出功率等参量。根据自调Q二极管抽运固体激光器的特点,分别得到了使抽运阈值功率最小的最佳自调Q晶体长度和使光光效率最大的最佳自调Q晶体长度。
激光器 激光二极管抽运固体激光器 自调Q 最佳晶体长度
清华大学物理系,量子信息与测量教育部重点实验室,北京,100084
Cr4+,Nd3+:YAG晶体的激光特性得到了系统研究.在LD泵浦下,Cr4+,Nd3+:YAG晶体获得了1.064 μm的自调Q激光输出.激光平均输出功率达到3.36 W,脉宽65 ns,重复频率87 kHz,光-光效率为15.3%.加入KTP晶体后实现了自调Q腔内倍频,获得了532 nm的绿色脉冲激光输出,平均功率达到1 W,脉宽210 ns,重复频率47 kHz,光-光效率为6%.对自调Q激光及其腔内倍频发现的现象进行了讨论.
二极管泵浦固体激光器(DPSSL) 自调Q激光 腔内倍 diode pumped solid-state laser（DPSSL） Cr4+ Cr4+ Nd3+:YAG Nd3+:YAG self-Q-switched laser intracavity frequency doubling
