Author Affiliations
Abstract
1 Center for Advanced Material Diagnostic Technology, and College of Engineering Physics, Shenzhen Technology University, Shenzhen518118, China
2 College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen518060, China
This study develops a Yb:KGW dual-crystal based regenerative amplifier. The thermal lensing and gain-narrowing effects are compensated by the dual-crystal configuration. Sub-nanojoule pulses are amplified to 1.5 mJ with 9 nm spectral bandwidth and 1 kHz repetition rate using chirped pulse amplification technology. Consequently, 1.2 mJ pulses with a pulse duration of 227 fs are obtained after compression. Thanks to the cavity design, the output laser was a near diffraction limited beam with M2 around 1.1. The amplifier has the potential to boost energy above 2 mJ after compression and act as a front end for a future kilohertz terawatt-class diode-pumped Yb:KGW laser system.
ultrafast laser regenerative amplifier thermal lensing effect compensation High Power Laser Science and Engineering
2020, 8(4): 04000e35
提出了一种新的制造微透镜的制作方法。该方法基于CO2激光与玻璃材料的热透镜效应, 在玻璃基片上制作微透镜阵列, 是一种低成本、高效率的制备玻璃微透镜阵列的方法。采用CO2激光照射在模板上, 模板上通光部分为圆孔阵列, 利用金属孔阵模板进行选择性投影扫描加工, 通过实验数据分析, 合理的控制离焦距离, 激光功率和辐照时间,可以制造微透镜阵列。最后用共聚焦显微镜及光纤探针扫描仪对微透镜的轮廓及聚焦光斑进行了检测, 样品的轮廓曲线较为平滑、对称, 且具有较好的聚光能力, 证实了该方法的可行性与可靠性。
玻璃 微透镜阵列 热透镜效应 共聚焦显微镜 光斑探针扫描仪 glass micro-lens array thermal lensing effect confocal microscopy spot probe scanning microscope
量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学光电研究所, 山西 太原 030006
设计了全固态连续单横模1.34 μm激光器。利用880 nm激光二极管双端纵向泵浦Nd:YVO4复合晶体,在泵浦功率为51 W时,获得12.4 W的连续单横模1.34 μm激光输出,光-光转换效率达到24.3％,激光器长期功率稳定性优于±1.2％(3 h)。
1.34 μm激光 880 nm双端纵向泵浦 热透镜效应 1.34 μm laser dual-end-pumped at 880 nm thermal lensing effect
量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学光电研究所, 山西 太原 030006
针对激光二极管端面纵向泵浦Nd:YVO4激光器，本文理论和实验详细研究了Nd:YVO4晶体的热透镜效应。在激光二极管的中心波长分别为808 nm和880 nm及分别采用单端端面纵向泵浦和双端端面纵向泵浦结构情况下，实验测量了Nd:YVO4晶体的热透镜焦距，实验结果和理论预测基本吻合。同时在泵浦功率60 W时获得了18.8 W的连续基横模激光输出。
端面泵浦固体激光器 热透镜效应 直接泵浦 all-solid-state lasers thermal lensing effect pump directly at 880 nm
1 山东师范大学 物理与电子科学学院， 济南 250014
2 烟台大学 环境与材料工程学院，山东 烟台 264005
基于对LD端面泵浦Yb∶KGW激光晶体工作特点的分析，建立了符合条件的激光晶体热模型.考虑晶体侧面的热对流，运用MATLAB和FORTRAN软件，通过有限差分法求解各向异性介质热传导方程，得到了该晶体的温度场分布、端面热形变分布和不同泵浦功率下的热焦距.结果表明：在泵浦功率为14 W时，泵浦面最高温度达272.8 ℃﹑最大形变为0.48 μm，光斑附近的热焦距为4.8 cm.
固体激光器 Yb∶KGW晶体 有限差分法 热透镜效应 Solid-state lasers Yb∶KGW crystal Finite difference method Thermal lensing effect
对于给定的腔型,为获得最大的稳定激光输出,必须选择最佳的激光棒位置.运用激光谐振腔的矩阵理论,给出了内含热透镜的三种腔型下的g参数以及棒位置对运行特性的影响,使用Matlab软件分别进行了理论模拟,在泵浦电压1000 V、重频10 Hz、晶体对称置于腔中间的条件下,通过实验验证了部分理论结论,对谐振腔的设计具有一定的指导作用.
热不灵敏腔 热透镜效应 激光棒位置 Thermal insensitive resonator Thermal lensing effect Laser rod position
分析了高功率激光通过窗口时,引起的窗口热透镜效应及其对激光光束质量的影响.用冲量定理方法,推导了二维热传导方程的广义傅里叶级数解,然后按照平面热应力问题,运用有限元方法数值计算热变形.考虑热变形、折射率随温度变化,忽略光弹性效应,解出出光面的波前相差分布,讨论了远场光束质量.以空心环形光束为例,计算了熔融石英(SiO2)和白宝石(Al2O3)两种常用窗口的温升分布、热变形、波前相差和光束质量,分析了冷却、辐照时间、光强分布的空间梯度和各种材料参数对光束质量的影响.
激光 窗口 热透镜效应 光束质量 Laser Window Thermal lensing effect Beam quality
1 中国科学院物理研究所光物理实验室 北京 100080
2 山东师范大学物理系现代光学实验室 济南 250014
报道了用LD双向抽运Nd:YVO4晶体,KTP作腔内倍频的大功率绿光激光器。通过对大功率抽运情况下所产生的热透镜效应进行分析和估算,优化了热稳腔参数,获得了较稳定的功率输出。在抽运功率为28 W时,获得最大连续波绿光输出8.8 W,光-光转换效率达31.5%。
LD抽运 Nd:YVO4激光器 腔内倍频 热透镜效应
1 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学联合开放实验室, 上海 201800
2 武汉大学物理系, 武汉 430072
以典型商用凹凸谐振腔为例,系统地分析了激光棒位置对热不灵敏腔运转特性的影响,对有关结果进行了讨论.
热不灵敏腔 热透镜效应 激光棒位置
