1 福州大学化学学院, 福州 350108
2 中国科学院福建物质结构研究所, 福州 350002
利用改进的提拉法生长了一种新型Y4-Nd∶Y4 复合晶体, 在晶体中部实现了Nd3+的0.10%~0.25%(原子数分数)浓度梯度掺杂。晶体中, Nd3+掺杂区的弱吸收系数较未掺杂区大, 表现出界面吸收现象。观测了复合晶体对泵浦光的吸收和温度分布, 发现晶体沿轴向的泵浦吸收相对均匀, 温度梯度相对较小。未镀膜的复合晶体样品在1 064 nm波段显示了良好的连续激光性能,光-光转换效率为37.0%, 斜效率为40.9%。
钒酸盐晶体 复合晶体 激光晶体 浓度梯度 弱吸收 温度梯度 激光性能 vanadate crystal composite crystal laser crystal concentration gradient weak absorption temperature gradient laser performance
Author Affiliations
Abstract
1 College of Chemistry, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China
2 Key Laboratory of Optoelectronic Materials Chemistry and Physics, Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, Fuzhou 350002, China
3 Fujian Science & Technology Innovation Laboratory for Optoelectronic Information of China, Fuzhou 350108, China
4 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
5 Collaborative Innovation Center for Optoelectronic Semiconductors and Efficient Devices, Fuzhou 350108, China
The behavior of self-polarization emission in lasers has been proved in some cases. However, the degree and direction of polarization were often sensitive and unstable. We experimentally observed different beam profiles versus the angle of the polarizer relative to the polarization direction of the laser. In order to explore the polarization mechanism, the dynamics of intracavity polarized eigenmodes was analyzed theoretically. Simulative results were well consistent with our experimental observations. It indicated that the linear self-polarization emission was a composite state rather than an intrinsic state. This study contributed to the improvement of the polarization stability in passively Q-switched lasers.
self-polarization emission polarized eigenmodes coherent combination Chinese Optics Letters
2021, 19(2): 021401
1 中国科学院福建物质结构研究所, 福州 350102
2 中国福建光电信息科学与技术创新实验室(闽都创新实验室), 福州 350108
3 长江大学, 荆州 434023
为测定粉末材料的紫外波段二阶非线性光学特性, 根据Kurtz-Perry粉末倍频效应理论, 开展了紫外粉末二阶非线性光学性能测试的研究。测试光源为氙灯泵浦的Nd∶YAG-KTP电光调Q激光器, KTP为二倍频晶体, 输出波长532 nm, 单脉冲能量100 mJ, 重复频率1~10 Hz, 脉冲宽度为8 ns。为保证266 nm光的透过率, 采用紫外融石英做窗口片, 型号为JGS1; 为保证测试的准确性, 选择光栅光谱仪分光。经紫外常用的KDP、LBO、BBO等测试, 证明本方法具有稳定可靠、判别精度高、操作简单等优点, 可以有效地定性或半定量测试材料的紫外二阶非线性光学性能, 为研究紫外二阶非线性光学材料提供了一种重要的测试手段。
二阶非线性光学 紫外 粉末 second-order nonlinear optic UV powder
1 中国科学院福建物质结构研究所光电材料化学与物理重点实验室, 福建 福州 350002
2 中国科学院大学, 北京 100049
实验研究了具有单斜独居石结构的钒酸镧(m-LaVO4)晶体的室温拉曼光谱, 报道了基于 m-LaVO4晶体作为拉曼增益介质的主动调Q内腔式脉冲拉曼激光器。受激拉曼变频实验以波长为808 nm的光纤耦合半导体激光器(LD)作为抽运激发光源, Nd∶YAG晶体为产生基频激光的增益介质, 融石英声光调Q器为主动调Q元件, 采用紧凑的法布里-珀罗两镜平凹谐振腔可有效地产生波长为1170.9 nm的一阶斯托克斯脉冲激光。当注入抽运功率为6.51 W, 脉冲重复频率为30 kHz时, 实验产生的一阶斯托克斯脉冲激光的最高平均功率为767 mW, 相应的脉冲宽度为13.8 ns, 单脉冲能量为25.6 μJ, 峰值功率为1.85 kW。
激光器 拉曼激光器 主动调Q激光器 m-LaVO4晶体 全固态激光器
1 中国科学院福建物质结构研究所光电材料化学与物理重点实验室, 福建 福州 350002
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 福州大学化学与化工学院, 福建 福州 350108
研究了光纤耦合半导体激光器端面抽运c切Nd∶Lu0.99La0.01VO4晶体的激光性能。根据该晶体在4F3/2→4F11/2能级跃迁的光谱特性及四能级激光系统的阈值条件, 理论计算了产生1068 nm和1085 nm的单、双波长激光的实验条件。实验研究了该晶体在自由运转条件下产生1068 nm和1085 nm单波长激光输出的性能, 并使用具有亚太赫兹自由光谱范围的法布里-珀罗标准具调节1068 nm和1085 nm两个激光振荡波长的增益竞争, 实现了4.4 THz频差的多瓦连续波双波长激光的稳定、均衡输出。
激光器 全固态激光器 双波长激光 法布里-珀罗标准具
1 中国科学院福建物质结构研究所光电材料化学与物理重点实验室, 福建 福州 350002
2 中国科学院大学, 北京 100049
采用光强分布为环形的半导体激光器端面抽运Yb:GdYCOB晶体，实现了激光谐振腔直接发射涡旋激光。通过测量输出激光光束的空间强度分布、光束品质因子、光束纯度以及光束的波前相位信息，证实激光器输出的光束为高纯度涡旋光束。当抽运功率为3.2 W时，最大输出功率为281 mW，光-光转换效率为8.7%，斜率效率为21.7%。
激光技术 涡旋激光 环形端面抽运 Yb3+掺杂晶体
1 福州大学 材料科学与工程学院, 福州 350108
2 中国科学院 福建物质结构研究所, 福州 350002
腔内反射增强技术可有效提高紫外激光四倍频效率,但反射增强腔存在多次反射光斑不重合、光束发散角不一致的问题。为了获得更好的光束质量, 设计了一种实现多次反射绿光光束可重现的反射腔结构, 采用传输矩阵法计算了反射光束及四倍频转换等参量。结果表明, 可重现的反射腔不仅能有效避免反射增强腔内光束半径不一致导致的光束质量差的问题, 还可进一步提升四倍频效率。
激光光学 四倍频 反射增强腔计算 反射光束重现 laser optics fourth harmonic generation reflective enhanced cavity calculation reproduction of reflected beam
中国科学院福建物质结构研究所 光电材料化学与物理重点实验室，福州 350002
报道了一种基于Nd∶YVO4/MgO∶PPLN的高效连续单谐振连续中红外光学参量器.采用LD泵浦的输出波长为1 064 nm的连续Nd∶YVO4 激光器作为入射光，经过MgO∶PPLN晶体进行非线性频率转换.理论分析了非线性晶体的周期、温度对光学参量振荡量输出波长的影响.提出采用紧凑的平平腔结构，利用多周期的MgO∶PPLN晶体(29.52~31.59 μm)，产生宽带可调谐的中红外激光，其信号光调谐范围为1.48~ 1.63 μm；闲频光调谐范围为3.0~3.8 μm.结果表明：在MgO∶PPLN的极化周期为30.5 μm，温度为100℃的条件下，当808 nm泵浦光功率为8.06 W时，获得最高760 mW的信号光和360 mW的闲频光输出，对应光光转换效率为13.9%.
中红外激光 光学参量振荡 周期极化铌酸锂 连续激光 Mid-infrared laser Optical parametric oscillator MgO∶PPLN Continue-wave
1 中国科学院福建物质结构研究所,福州,350002
2 中国科学院研究生院,北京,100039
通过对激光二级管阵列双端抽运热容激光器晶体的分析,建立了热传导模型及边界条件.利用有限元方法模拟了晶体的温度场分布,并分别对抽运光斑直径、抽运持续时间、抽运光强和晶体端面尺寸等因素对温度场分布的影响进行了分析,得到了热容工作模式下的激光器温度特性.结果表明,晶体端面温差随抽运光斑直径的增大先增后减,存在一个极大值,并且在不同抽运光强下,出现端面温差极大点时的抽运光斑直径不变.
热容激光器 温度特性 有限元分析 Nd:YAG
1 中国科学院,福建物质结构研究所,福州,350002
2 中国科学院,研究生院,北京,100049
3 暨南大学,光电工程研究所,广州,510632
报道了一台线性偏振输出、波长为1 341.4 nm、采用激光二极管(LD)连续侧面泵浦的Nd:YAP激光器.通过分析Nd:YAP晶体的能级结构和跃迁特点,显示了Nd:YAP晶体作为1.3 μm波段激光器的工作物质的优点.实验对比了不同透过率的输出耦合镜片的输出功率.最终以透过率为6.5% 的输出耦合镜片,在555 W的LD泵浦功率下获得了121 W的平行于晶体c轴线性偏振(c偏振)的1 341.4 nm激光输出,光-光转化效率21.8%,斜率效率为41%;并且在c偏振激光失稳后成功获得了平行于a轴的线性偏振(a偏振)的1 339.2 nm激光.
Nd:YAP激光器 侧面泵浦 连续激光 线性偏振
