1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室，上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心，北京 100049
利用腔内倍频532 nm激光器抽运单谐振光学参量振荡器（SRO），设计了一种可输出972 nm激光的脉冲激光器，通过腔外倍频成功获得486 nm蓝光。在重复频率为1 kHz的条件下，当532 nm激光脉冲能量为3.87 mJ时，972 nm SRO信号光单脉冲能量可达0.96 mJ，此时获得最大转换效率24.8%，与理论计算值22.3%相近。倍频后获得最大能量为49 μJ的486 nm蓝光脉冲，脉冲宽度约为6.9 ns，最大倍频效率为5.3%。
激光光学 蓝光激光 光参量振荡 腔外倍频 三硼酸锂晶体 全固态激光 中国激光
2023, 50(22): 2201007
1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
3 中国科学院上海光学精密机械研究所航天激光工程研究室, 上海 201800
针对基于航空和航天平台的激光雷达对2 μm波段激光源的特殊需求,设计一种声光调Q、传导冷却(Tm, Ho)∶YLF晶体和波长为2051 nm的激光器。在4腔镜8字形环形谐振腔结构中,采用自主设计的侧面抽运楔形镜波导光学耦合系统实现均匀抽运(Tm, Ho)∶YLF晶体,从而实现高光束质量、百纳秒脉宽和2051 nm波长的调Q脉冲激光的稳定输出。当激光器的输出重复频率为1 Hz时,最高单脉冲能量达到141 mJ,脉冲宽度约为103 ns,此时光-光转换效率达到4.3%,实验测得光束质量因子在x和y方向上分别为1.22和1.08。
激光器 侧面抽运 (Tm Ho)∶YLF晶体; 声光调Q 楔形镜耦合系统 中国激光
2021, 48(13): 1301005
1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
3 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光工程技术实验室, 上海 201800
2 μm波段单频脉冲激光是用于大气风场及大气CO2浓度探测激光雷达的核心光源,根据不同的应用需求,系统阐述了2 μm波段连续单频激光器、高重复频率脉冲激光器、低重复频率脉冲激光器的研究历程,并着重分析了各自的技术特点,最后对单频2 μm波段全固态激光器的发展趋势作了展望。
全固态激光器 单频激光器 高重复频率脉冲激光器 低重复频率脉冲激光器 激光与光电子学进展
2020, 57(5): 050006
1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
报道了一种种子注入式PPMgLN外腔双共振环形腔光参量振荡器。抽运光偏振方向在PPMgLN晶体(MgO物质的量分数为5%)内满足e→e+e 相位匹配, 有效利用了晶体的最大非线性系数d33(25 pm·V-1)。以重复频率为400 Hz、功率为556 mW、波长为1064 nm的单频脉冲激光作为抽运源, 在晶体极化周期为30.5 μm、温度为110 ℃的条件下, 获得了平均功率为79 mW的1.57 μm信号光和平均功率为38.5 mW的3.3 μm空闲光输出, 抽运光-参量光的总转换效率可达22%。采用种子激光注入技术获得了单频窄线宽参量光输出, 实验测得1.57 μm信号光输出的线宽小于100 MHz, 10 min内频率漂移不超过141 MHz。
激光光学 双共振光学参量振荡器 种子注入 PPMgLN晶体 单频激光
1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室， 上海 201800
2 中国科学院大学， 北京 100049
报道了1064 nm单频激光抽运的KTP晶体外腔单谐振光参量振荡器(OPO)，获得了波长为2.05 μm的纳秒激光脉冲输出。在平-平腔中，将2块II类相位匹配KTP晶体按走离补偿方式放置，在400 Hz重复频率下，抽运单脉冲能量达到5 mJ时获得了单脉冲能量为0.9 mJ的2.05 μm信号光输出，其脉宽约为3.7 ns，对应抽运光-信号光转换效率约为18%，光束质量因子M2在x、y方向分别为2.08、3.03。
非线性光学 光参量振荡器 2 μm激光器 KTP晶体 中国激光
2016, 43(12): 1208002
1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
报道了半导体激光器双端面抽运单频调Q Nd:YAG激光器。采用磷酸钛氧铷（RTP）电光晶体作为腔内相位调制器主动调谐腔长，实现单频种子注入，获得稳定的单纵模输出。采用另外一对RTP电光晶体作为调Q开关，在900 Hz重复频率下，利用单振荡级获得单脉冲能量为7.5 mJ，脉宽为14.6 ns，线宽为45 MHz的1064 nm激光脉冲序列输出。激光束在水平方向和垂直方向的光束质量M2值分别为1.30和1.36。输出激光2 min的频率稳定性为1.1 MHz，线宽稳定性为0.52 MHz。在传导冷却结构中，实现了高频率稳定性和线宽稳定性的窄线宽单频脉冲激光的输出。
激光器 种子注入 电光调Q 全固态激光器
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Space Laser Communication and Detection Technology, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Science, Shanghai 201800, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
A stable, single-longitudinal-mode, nanosecond-pulsed Nd:YAG laser with a laser-diode dual-end pumping arrangement is constructed. Injection seeding is performed successfully by utilizing a RbTiOPO4 crystal as the intracavity phase modulator to change the optical length of the slave cavity based on the delay-ramp-fire technique. The laser generates 9.9 mJ of pulse energy with a 16 ns pulse duration at a 400 Hz repetition rate. A near-diffraction-limit laser beam is achieved with a beam quality factor M2 of approximately 1.2. The frequency jitter is 1.5 MHz over 2 min, and the fluctuation of the output pulse power is 0.3% over 23 min.
140.3570 Lasers, single-mode 140.3580 Lasers, solid-state 140.3540 Lasers, Q-switched Chinese Optics Letters
2015, 13(11): 111404
1 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
设计了半导体激光器双端面抽运的种子注入Nd:YAG 绿光激光器。通过优化谐振腔结构参数设计，实现增益介质激活区域与基横模体积的良好匹配，获得稳定的基横模输出。48 h连续运转，输出的脉冲能量不稳定度小于2.9%，并确保单频输出。在传导冷却结构中，实现了高光束质量、高重复频率、窄脉冲宽度且可调谐的532 nm单频绿光的稳定输出。在重复频率为1 kHz时，最大输出脉冲能量大于4 mJ，脉冲宽度约为6.5 ns。激光束在水平方向和垂直方向的光束质量M2值分别是1.166和1.158。输出单频绿光激光的连续调谐范围可达到15 GHz。
激光器 Nd:YAG激光器 种子注入 腔内倍频 电光调Q
