吴健宏 1,2,3杜仕峰 1,2,4,*高昀 1,2,4王海龙 1,2,4[ ... ]彭钦军 1,2,4
1 中国科学院理化技术研究所 固体激光重点实验室，北京 100190
2 中国科学院理化技术研究所 功能晶体与激光技术重点实验室，北京 100190
3 中国科学院大学，北京 100049
4 齐鲁中科光物理与工程技术研究院，山东 济南 250000
报道了一种结构紧凑、高效率、高功率的2 μm棒状Tm∶YAG激光器。通过优化设计三向激光二极管（LD）侧面泵浦激光模块，提高了晶体棒内泵浦光的功率密度。激光谐振腔采用平平腔结构，包含单个激光模块，几何腔长为88 mm，整台激光器结构简单、紧凑且体积小。激光模块通过一个水冷机进行冷却，在冷却温度为12 ℃条件下，获得了最高功率为119 W、波长为2.02 μm的激光输出，光?光转换效率为19.6%，斜率效率达32.7%。该激光器可在最大输出功率下连续稳定运转2 h，功率波动小于1％，晶体端面及光学元件表面不结霜。实验测得x和y方向的光束质量因子分别为21.01和21.68。这种紧凑、可靠、高效的百瓦级2 μm激光器对于医疗和科学研究等应用具有重要意义。
激光器 Tm∶YAG 棒状晶体 LD侧面泵浦 2 μm 结构紧凑 lasers Tm∶YAG rod crystal LD side-pumping 2 μm compact structure
1 中国科学院合肥物质科学研究院健康与医学技术研究所,安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学,安徽 合肥 230026
介绍了一种激光二极管 (LD) 阵列侧面泵浦电光调 Q 的高峰值功率、窄脉宽的 Tm:YAG 激光器。使用 LGS 晶体作为电光 Q 开关, 研究了白宝石堆片和格兰棱镜分别作为起偏器时激光输出的特性。研究表明: 使用白宝石堆片作为起偏器时, 随着泵浦能量的增加会有尾脉冲出现; 而使用格兰棱镜作为起偏器时, 则无尾脉冲。使用格兰棱镜作为起偏器时, 该激光器输出激光中心波长为 2.02 μm, 在重复频率为 10 Hz 时, 可获得最大单脉冲输出能量为 60 mJ、脉冲宽度为 65.6 ns、峰值功率为 0.91 MW、斜效率为 5.41% 的激光输出。
激光技术 Tm:YAG 激光器 电光调Q LD 侧面泵浦 laser techniques Tm:YAG laser electro-optic Q-switched LD side-pumped
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, 辽宁 鞍山 114044
研制了二极管(LD)侧面泵浦Nd∶YVO4高重复频率355 nm紫外激光器, 针对Nd∶YVO4激光晶体的增益高、泵浦带宽宽的优点, 激光器采用LD均匀三角侧面泵浦结构, 利用声光调Q方式, 选用Ⅰ类和Ⅱ类相位匹配的LBO非线性晶体, 设计了腔内三倍频V型谐振腔结构, 获得了高重频、高增益的355 nm紫外激光输出。在泵浦LD电流为30 A、重复频率为20 kHz时, 355 nm激光输出最大平均功率达到了8.5 W, 激光脉冲宽度为37 ns, 1 064 nm基频光到355 nm紫外激光的光-光转换效率为25.8%, 紫外激光泵浦阈值约为16 A。
LD侧面泵浦Nd∶YVO4 紫外激光 高重频 LD side-pumped Nd∶YVO4 ultraviolet laser high repetition rate
1 北京工业大学 激光工程研究院, 北京 100124
2 江苏北方湖光光电有限公司, 江苏 无锡 214035
为了获得高激光脉冲能量, 设计了高能脉冲激光放大系统。对该放大系统的输出能量、脉冲宽度、能量稳定度、输出脉冲宽度等进行了研究。首先, 进行四能级激光速率方程的分析递推出泵浦能量和储存能量、增益系数等的关系。接着, 进行了激光放大器的系统设计, 然后进行实验验证, 最后, 实验还进行了输出激光的性能测试。实验结果表明：在Nd∶YAG晶体棒尺寸为 8 mm×100 mm、Nd3+ 的掺杂浓度为1.1%、泵浦功率最大24 kW、重复频率为10 Hz、泵浦电流为80 A、泵浦脉宽为200 μs的条件下, 得到脉冲宽度10 ns、最大脉冲能量1 050 mJ的脉冲激光, 输出能量不稳定度<3%,通过刀口法测得水平和垂直方向光束质量M2分别是3.9和4.8。满足了高能量、无水冷、稳定可靠等要求。
LD侧面泵浦 放大器 高能量 无水冷 diode-side-pumped amplifier high energy thermoelectric cooler
1 暨南大学 光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室，广州 510632
2 暨南大学 理工学院 光电工程系，广州 510632
3 广东医学院 生物医学工程系，广东 东莞 523000
利用Nd∶YAG/Cr∶YAG/YAG键合晶体，建立了具有高平均输出功率的LD侧面泵浦被动调Q激光器系统.当Cr∶YAG的初始透过率为85%、最大泵浦光功率为187.5 W时，1 064 nm激光的平均输出功率为83.68 W.通过KTP晶体进行倍频，在最大泵浦光功率下，产生了27.2 W 532 nm绿光激光脉冲，同时脉冲宽度和重复频率分别为210 ns和21.2 kHz; 绿光单脉冲能量和峰值功率分别为1.28 mJ和6.1 kW; 泵浦光(808 nm)到倍频光(532 nm)的光-光效率为14.5%.
激光器 键合晶体 LD侧面泵浦 被动调Q 谐振腔 倍频 Lasers Composite crystal LD side-pump Passively Q-switch Cavity Frequency double
中航工业洛阳电光设备研究所,河南 洛阳 471009
为了获得高功率窄脉宽532 nm绿光激光输出,通过高重复频率声光驱动调Q技术和LD侧面泵浦Nd∶GdVO4技术,获得高功率线偏振1 064 nm激光输出。采用内腔倍频方式,对非线性晶体KTP进行频率变换,实现高功率窄脉宽绿光激光输出。在电源输入电流30 A,调Q驱动频率10 kHz的条件下,获得最高功率30 W线偏振1 064 nm激光输出,脉宽30 ns,倍频KTP晶体获得23.4 W的532 nm绿光输出,1 064 nm到532 nm转化效率为78%。实验结果表明：通过声光调Q技术和LD侧面泵浦Nd∶GdVO4技术,可以实现高功率线偏振窄脉宽1 064 nm激光输出,倍频非线性晶体KTP可获得高功率窄脉宽532 nm激光。
LD侧面泵浦 高重复频率 LD side-pumped high repetition frequency Nd:GdVO4 Nd∶GdVO4 KTP
1 西北大学光子所，陕西西安710069
2 西北大学陕西省全固态激光技术与应用研究工程中心，陕西西安710069
为了实现高可靠、窄脉宽、高峰值功率激光输出，采用侧面泵浦技术和电光调Q技术，设计出一种激光二极管侧面泵浦电光调Q全固态绿光激光器。采用结构简单、紧凑的平-平腔设计，其端镜和输出镜均为平面镜，获得较稳定的侧面泵浦Nd∶YAG腔外倍频KTP脉冲绿光激光输出。当泵浦电流为120A，重复频率为600Hz时，获得脉冲绿光的最高输出平均功率为3.62W，1064nm到532nm的转换效率为15.3%，其脉宽为21ns，峰值功率为300kW, 单脉冲能量为6.01mJ。实验结果表明：该激光器稳定性可靠，输出激光脉宽较窄、峰值功率高。
LD侧面泵浦 调Q开关 倍频脉冲激光器 LD side-pumped laser Q-switch frequency-doubled pulse laser
西北大学 光子学与光子技术研究所 陕西省光电子技术重点实验室，陕西 西安 710069
报道了LD侧面泵浦Nd∶YAG／S－KTP腔内倍频高功率660 nm连续红光激光器。泵浦组件(呈三角形等间距分布)由9个20W的激光二极管组成，最大泵浦功率为180 W。通过对谐振腔参数进行优化设计，用LD连续抽运3 mm×65 mm Nd∶YAG激光棒时，获得了波长为1319nm的基频光振荡。利用S－KTP Ⅱ类临界相位匹配腔内倍频技术，当泵浦电流为22 A时，获得了6．8 W的连续红光激光输出，光－光转换效率为4．3%。
LD侧面泵浦 Nd∶YAG晶体 KTP腔内倍频 红光激光 LD side-pumping Nd∶YAG crystal KTP intracavity frequency-doubled red laser
国防科学技术大学,光电科学与工程学院,长沙,410073
分析了用光栅型波前曲率传感器测量热透镜焦距的基本原理,针对高功率固体激光器的工作特点,结合实验现象推导了在热透镜效应较强时热透镜焦距变化的计算公式.对半导体二极管(LD)侧面泵浦的百W级Nd:YAG激光棒在泵浦电流为15～25 A时的热透镜焦距值进行了测量,讨论了可能存在的误差.实验现象和理论分析一致,测量的热透镜焦距值与理论值符合得较好.
固体激光器 LD侧面泵浦 热透镜焦距 波前曲率传感器 散焦光栅
