Author Affiliations
Abstract
1 Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, Fuzhou 350002, China
2 Fuzhou University, Fuzhou 350002, China
3 Fujian Science & Technology Innovation Laboratory for Optoelectronic Information of China, Fuzhou 350108, China
4 Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China
5 Collaborative Innovation Center for Optoelectronic Semiconductors and Efficient Device, Fuzhou 350108, China
End-pumped by a 976 nm diode laser, a high-repetition-rate microchip laser passively Q-switched by a crystal is reported. At a quasi-continuous-wave pump power of 20 W, a 1553 nm passively Q-switched laser with the repetition rate of 544 kHz, pulse duration of 8.3 ns, and pulse energy of 3.9 μJ was obtained. To the best of our knowledge, the 544 kHz is the highest reported value for the 1.5 μm passively Q-switched pulse laser. In the continuous-wave pumping experiment, the maximum repetition rate of 144 kHz with the pulse duration of 8.0 ns and pulse energy of 1.7 μJ was obtained at the incident pump power of 6.3 W.
1.5?μm microchip laser passive Q-switching Er:Yb:YAl34 crystal high-repetition-rate laser pulse Chinese Optics Letters
2021, 19(7): 071402
1 长春理工大学 物理学院, 长春 130022
2 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
3 湖南理工学院 物理与电子学院, 岳阳 414006
为了测定粉末材料的倍频特性, 根据Kurtz-Perry粉末倍频效应理论, 采用光参量振荡技术, 获取了130mJ@1064nm和20mJ@1570nm的双波长调Q激光输出, 并进行了理论分析和实验验证。实现了粉末样品的1064nm和1570nm双波长倍频测试, 解决了单一波长测试时晶体粉末材料对倍频信号波长的吸收而导致难以测得倍频信号的问题, 有效非线性系数测试灵敏度达到0.46pm/V。结果表明, KTP粉末样品倍频信号变化趋势与理论相吻合, 该系统对晶体的非线性检测运行稳定可靠, 测试简单方便快捷。
非线性光学 粉末倍频效应 光参量振荡器 粉末倍频检测 nonlinear optics powder frequency doubling effect optical parametric oscillator powder frequency doubling test
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 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室, 福建 福州350002
开展了一种红外和可见波段非线性光学性能测试研究。 该研究基于二阶非线性光学原理, 结合光电信号探测技术, 提出了一种采用红外OPO激光以及把倍频光及其他光效应产生的光通过谱仪分光并结合CCD阵列探测器加以区分探测的新检测方案。 主要解决了测试使用1 064 nm光源时, 材料的倍频信号532 nm被样品吸收后而探测不到倍频信号的缺点, 以及准确测量了倍频信号强度, 排除了其他光学效应产生的噪声干扰。 其特点是采用1 064和1 905 nm的双波长激光替代单一波长的激光源, 该方案能适用于可见和红外非线性材料光学性能的测试。 研究工作包括测试系统组成, 工作原理和测试方法, 并给出了采用本方法测试KTP, KDP, AGS以及几种新的红外非线性材料的实验结果, 并且发现了几种有前途的非线性光学晶体材料。 研究结果表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可见-红外非线性光学性能, 为研究可见、 红外乃至紫外二阶非线性光学材料提供重要的测试手段。
非线性光学材料 倍频测试 非线性光学系数 光电探测 红外 Nonlinear optical material Frequency multiplication tests Nonlinear optical coefficient Photoelectric detection Infrared
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 福建师范大学 物理与光电信息科技学院,福州 350007
3 青岛海泰光电技术有限公司,山东 青岛 266100
介绍了一台连续激光二极管(LD)端面泵浦声光调Q的高重复频率、高效率1.53 μm人眼安全光学参量振荡激光器。激光基质材料采用Nd:YVO4晶体,采用按Ⅱ类非临界相位匹配切割、长20 mm的KTA晶体作为非线性光学晶体。在LD泵浦功率13.7 W,声光调Q重复频率60 kHz时,获得最高平均功率2.6 W的1.53 μm信号光输出,泵浦光-信号光转换效率达到19%。在最高输出功率2.6 W下测得单脉冲宽度2.9 ns,对应的单脉冲能量和峰值功率分别为43.3 μJ和15 kW。
光学参量振荡器 砷酸钛氯钾晶体 声光调Q 人眼安全 optical parametric oscillator Nd:YVO4 Nd:YVO4 KTA crystal acousto-optically Q-switched eye-safe
1 中国科学院 福建物质结构研究所,福州 350002
2 福建师范大学 物理与光电信息科技学院,福州 350007
为了研究Nd:YAP晶体在LD端面抽运中的1341.4nm激光输出特性,采用理论计算和实验测量了实验系统的热焦距,对比了平平腔和平凹腔激光输出结果。采用输出耦合率为T=2.4%的平凹腔和输出耦合率为T=2.6%的平平腔,分别得到了3.15W 和2.86W 的1341.4nm线偏振激光输出,对应斜效率分别为18.4%和17.5%。结果表明,Nd:YAP作为1.3μm波段激光晶体具有潜在的优点。
激光器 近红外 端面抽运 lasers near infrared end-pumped Nd:YAP Nd:YAP
1 暨南大学光电工程研究所, 广东 广州 510632
2 中国科学院福建物质结构研究所, 福建 福州 350002
报道了一台采用激光二极管(LD)侧面抽运Nd∶YAP晶体的全固态腔内三倍频447 nm连续(CW)蓝光激光器。对几种常用的晶体进行分析对比后, 选取Nd∶YAP晶体作为增益介质产生1341.4 nm基频光, 腔内采用Ⅰ类临界相位匹配(CPM)LBO晶体进行倍频(SHG)产生670.7 nm波长激光, 基频光与倍频红光再经Ⅱ类临界相位匹配的KTP晶体和频(SFM)获得447.1 nm蓝光输出。采用四镜折叠腔结构, 通过谐振腔稳定性分析, 优化选取了合适的谐振腔参数。实验对比了不同腔长的输出特性, 最终在534 W抽运功率下, 获得了最高功率为114 mW的连续447.1 nm蓝光输出, 光-光转换效率为0.02%, 并分析了效率低的原因。
激光器 蓝光激光器 腔内三倍频 侧面抽运
中国科学院 福建物质结构研究所，福州 350002
根据计算得到的双波长激光振荡的阈值条件，激光实验中对全反镜镀制1319和1338 nm的全反膜(其反射率大于99．73%，而对1064 nm激光的反射率约为7%)；输出镜采用对1064 nm强谱线95%的高透过率，而对1319和1338 nm谱线的透过率分别为34．7%，32．5%，有效抑制了强线1064 nm振荡，成功实现了1319和1338 nm Nd∶YAG同时双波长激光脉冲输出。当输入能量为125 J时，1319和1338 nm脉冲双波长激光的单脉冲总输出能量为0．89 J，电－光转换效率为0．71%，斜率效率为0．89%。输出的双波长激光的中心波长分别在1318．8和1338．2 nm处，谱线宽度(FWHM)分别为0．35和0．48 nm，强度之比为36∶44。
双波长激光 脉冲激光 Nd∶YAG激光器 激光输出 Dual-wavelength Pulsed laser Nd∶YAG laser Laser output
采用自准直法测量了在30℃～170℃范围内,0.473 μm、0.632 8 μm、1.064 0 μm、1.338 μm等波长下LYB晶体的主轴折射率,得到Sellmeier方程并计算了1.319 μm下该晶体的主轴折射率,与实验测量的结果进行了比较,两者之间的吻合性较好测量结果表明,该晶体具有较低的折射率以及折射率随温度变化小,热稳定性较好.
LYB晶体 折射率 自准直法
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
