报道了一种利用中心波长为915 nm的激光二极管（LD）泵浦的中心波长为355 nm的高稳定性全固态紫外激光器。在该激光器中，将中心波长为915 nm，线宽为5.3 nm的LD作为泵浦源，端面泵浦Nd∶YVO4晶体，并将两块LBO晶体分别作为二倍频和三倍频晶体。采用V型平凸非稳腔结构和声光调Q方式，获得了稳定运行的中心波长为355 nm的全固态紫外激光器。当重复频率为30 kHz，泵浦功率为45 W时，紫外激光器的输出功率为3.7 W，脉冲宽度约为13 ns，光光转换效率约为8.2%，光束质量因子M2小于1.2且在6 h运行时间内，输出功率稳定性（峰峰值）小于4.5%。
激光器 紫外激光器 915 nm 三倍频 355 nm LBO晶体 激光与光电子学进展
2021, 58(19): 1914003
1 沈阳理工大学 理学院, 辽宁 沈阳 110159
2 鞍山紫玉激光科技有限公司灯泵实验室, 辽宁 鞍山 114044
为了得到一种三倍频效率高达60%的355 nm脉冲激光器, 采用曲率半径分别为2 m的凹凸高斯镜和9 m的平凹全反镜组合作为谐振腔, 加以电光调Q, 得到1 064 nm高光束质量激光输出, 再将其进行行波放大, 获得重复频率10 Hz、脉宽7.3 ns、单脉冲能量1.01 J的1 064 nm基频光输出。利用 Ⅰ 类相位匹配LBO晶体进行二倍频、 Ⅱ 类相位匹配LBO晶体进行三倍频以得到波长为355 nm的紫外光输出。通过二倍频和三倍频输出特性和非线性晶体参数的分析和实验调试, 最终获得了单脉冲能量为608 mJ、脉宽为5.7 ns、线宽为2 nm的紫外激光输出。通过优化二倍频的转换效率, 可使1 064 nm基频光到三倍频得到的355 nm紫外光的转换效率达60%。
固体激光器 高转换效率高能量 LBO晶体 355 nm紫外激光器 solid laser high efficiency and high energy LBO crystal 355 nm UV laser
1 中国建筑材料科学研究总院, 北京 100024
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
3 中国科学院 理化技术研究所, 激光物理与技术研究中心, 北京 100190
采用硼酸锂(LBO)晶体腔外和频Nd∶YAG 1 064 nm与1319 nm激光获得了高功率准连续微秒脉冲钠导星激光。通过改进的欧拉方法数值模拟了和频过程的三波耦合方程, 优化了基频光的束腰大小与LBO晶体长度。为了提高和频效率, 通过像传递系统对两路基频光进行扩束整形实现了空间模式匹配, 通过精确控制触发延时实现了时域激光脉冲同步。研究了500, 600, 800及1000 Hz条件下的和频输出特性, 结果显示, 该条件下分别产生了53, 42.6, 27及22 W的589 nm激光输出, 相应的和频效率分别为21.8%, 20.3%, 16.9%和16.3%。 黄光最高功率时的光束质量因子M2为1.32, 脉冲宽度为100 μs。采用了PZT与步进电机复合控制系统进行稳频, 实现频率的波动为±0.2 GHz, 保证了黄光波长在钠原子D2a谱线的吸收谱内。该项研究为获取50 W级高功率准连续微秒脉冲钠导星激光提供了有效的技术支持。
钠导星激光 高功率激光 硼酸锂(LBO)晶体 和频 稳频 sodium guide star laser high-power laser Lithium Borate(LBO) crystal sum-frequency generation frequency stabilization 光学 精密工程
2017, 25(10): 2661
中航工业洛阳电光设备研究所, 河南 洛阳 471009
采用侧面泵浦Nd∶GdVO4晶体的方式, 利用I类相位匹配LBO(LiB3O5)晶体进行腔内倍频。腔型采用平凹直腔, 利用软件模拟优化谐振腔腔镜曲率半径、腔长以及晶体放置位置等参数, 在最大注入电功率750 W时获得9.7 W的671 nm光输出, 重复频率10 kHz, 发散角7.9 mrad, 电-光转换效率约为1.3%。
高重复频率 Nd∶GdVO4晶体 LBO晶体 红光激光器 high repetition rate Nd∶GdVO4 crystal LBO crystal red laser
报道了利用激光二极管端面抽运Nd∶YAG晶体，通过LBO非线性晶体腔内倍频实现的561 nm激光输出。LBO晶体尺寸为2 mm×2 mm×10 mm，采用Ⅰ类相位匹配切割。抽运功率为5 W时，561 nm的最大输出功率为123 mW，此时的光光转换效率为2.46%。实验中发现激光器很容易同时出现556 nm及558 nm倍频光。从非线性转换效率对基频光振荡的影响角度出发，分析了1112 nm与1116 nm谱线起振的原因。作为对比，利用允许角范围小的KTP作为倍频晶体进行了同样的实验，KTP晶体的尺寸为2 mm×2 mm×8 mm，采用Ⅱ类相位匹配切割。实验结果显示，在KTP晶体倍频情况下，激光器很容易实现561 nm单谱线激光输出。实验结果与理论分析相一致。
激光器 谱线竞争 KTP晶体 LBO晶体 激光与光电子学进展
2013, 50(3): 031401
利用激光二极管(LD)端面抽运Nd∶YVO4激光晶体皮秒三倍频355nm全固态紫外激光器，采用半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模技术及皮秒再生放大技术，对1 064 nm基波采用Ⅰ类相位匹配Li3B3O5(LBO)晶体二倍频和Ⅱ类相位匹配LBO晶体三倍频，获得了稳定性好、倍频效率较高的355 nm紫外激光输出。当二极管泵浦功率为5 W时，获得了脉宽为17 ps、重复频率为1 Hz、单脉冲能量为129.6 μJ的稳定三倍频紫外激光输出，基频光到二倍频光和三倍频光的转换效率分别达到60.3%和16.6%，3 h输出单脉冲能量的抖动在0.58%以下。
紫外激光器 LD泵浦 皮秒激光 三倍频 LBO晶体 ultraviolet laser LD pumped pico-second third harmonic generation(THG) LBO crystal
报道了结构紧凑、输出稳定的473 nm连续全固态蓝光激光器。模拟分析了LBO晶体长度与激光输出效率的关系，选择了最佳长度为10 mm的Ⅰ类相位匹配的LBO晶体。当抽运功率为3 W时，获得了210 mW的473 nm蓝光激光输出功率，光光转换效率为7%，激光输出功率起伏小于3%。
激光器 蓝光激光器 全固态 LBO晶体 激光与光电子学进展
2012, 49(10): 101403
为满足激光加工、激光彩色显示、数据存储、医疗卫生和科研等领域对绿光激光器的需要,研制了一台高倍频效率、窄脉宽侧面泵浦腔外倍频的YAG／LBO绿光激光器。分析并计算了腔外最佳聚焦参数,确定了透镜的最佳聚焦焦距。实验中,利用808 nm激光二极管侧面泵浦Nd:YAG晶体,使用BBO晶体进行加压式调Q,采用四分之一波片补偿Nd:YAG晶体的热退偏,最终实现了重复频率1 kHz、输出功率10.7 W的1 064 nm输出,最大单脉冲能量为10.7 mJ。在此基础上,采用Ⅰ类温度相位匹配LBO晶体对基频光进行腔外倍频,获得了重复频率1 kHz、脉宽21 ns、最大输出功率6.04 W的532 nm准连续绿光输出,倍频效率高达59.3％。
全固态激光器 倍频效率 绿光激光器 LBO晶体 温度相位匹配 all-solid-state laser optical frequency conversion efficiency green laser BO crystal temperature phase matching
天津大学 精密仪器与光电子工程学院, 激光与光电子研究所, 天津300072
为了得到高效的腔外频率变换355 nm紫外激光输出, 提出了一种利用３块LBO作为非线性频率变换晶体的新方案。采用LD端面泵浦Nd: YAG声光Q开关激光器作为基波源, 当入射泵浦功率为25 W、调制频率12 kHz时, 获得了6.2 W的1 064 nm激光输出, 经过非线性频率变换后, 获得了2.7 W的紫外355 nm激光输出, 光-光转换率43.4%。
激光技术 紫外激光 LBO晶体 腔外频率变换 laser techniques UV laser LBO crystal extra-cavity frequency conversion
