天水师范学院 激光技术研究所, 甘肃 天水 741000
利用固态反应烧结方法制做的混合三氧化物陶瓷Tm∶LuScO3作为激光增益介质，在全固态激光器中实现了稳定的调Q锁模运转。利用透过率为3%的输出镜获得最高连续光输出功率为257 mW，中心波长为1 993 nm，对应斜效率14.06%。以三种半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为锁模启动元件,系统分析了Tm∶LuScO3陶瓷激光器的调Q锁模运转特性，获得最窄锁模脉冲宽度在749~891 ps之间，重复频率121.9 MHz，对应的调Q包络脉冲宽度为50 μs，重复频率45.45 kHz，最高输出功率167 mW，中心波长为1 987 nm，对应最大单脉冲能量为1.37 nJ。
调Q锁模 2 μm激光 Tm∶LuScO3陶瓷激光器 半导体可饱和吸收镜 Q-switched mode-locked 2 μm laser Tm∶LuScO3 ceramic laser semiconductor saturable absorber mirror(SESAM)
红外与激光工程
2021, 50(4): 20190563
1 江苏师范大学江苏省先进激光技术与新兴产业协同创新中心, 江苏 徐州 221116
2 江苏师范大学江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 江苏 徐州 221116
3 江苏中红外激光应用技术产业研究院, 江苏 徐州 221000
陶瓷激光器是一种以透明陶瓷材料作为增益介质的激光器。与单晶相比,透明陶瓷具有制备周期短和烧结温度低等优势,在激活离子高掺杂浓度下能保证良好的光学均匀性,且容易制备成各种大尺寸复合结构。近年在高功率和超短超强激光输出方面得到广泛应用,产生了一系列研究成果。回顾了陶瓷激光器的发展历程,总结了透明陶瓷在高功率、超短超强脉冲激光输出和特殊波长激光输出等方面的最新进展,并阐述了基于陶瓷制备优势的新型激光材料的发展趋势。
材料 陶瓷激光 倍半氧化物 复合结构 中红外激光 高功率
1 华中科技大学 光学与电子信息学院,武汉 430074
2 深圳华中科技大学研究院,深圳 518057
为了解决石油输送管道Al2O3陶瓷内衬管的连接问题,研制了专用的半导体激光光源用于陶瓷激光焊接。实验研究了陶瓷激光焊接所需要的半导体激光工艺参量及光束要求,采用单管空间合束、偏振合束、波长合束以及菲涅耳聚焦系统输出等方式,研制了光场分布均匀的半导体激光陶瓷焊接系统。结果表明,所设计半导体激光器偏振合束输出功率为384W,合束效率达到96.62%,经波长合束后输出功率可以超过800W,聚焦系统输出光斑均匀度为93.85%。该系统可以成功应用于不同场合的陶瓷焊接生产中,满足2mm厚度Al2O3陶瓷激光焊接要求。
激光技术 陶瓷激光焊接 半导体激光器 非相干合束 菲涅耳透镜聚焦 laser technique ceramic laser welding laser diode incoherent combination Fresnel focusing lens
1 佛山科学技术学院理学院, 广东 佛山 528000
2 华中科技大学光学与电子信息学院, 武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430074
基于差频产生太赫兹的平面波近似理论，研究了陶瓷双波长激光抽运磷化镓产生太赫兹波的相位匹配特性、功率特性以及温度特性。结果表明，对于波长为1060 nm 附近的抽运光，可以采取共线匹配的方式获得较大的相干长度并满足产生高功率太赫兹辐射的要求。太赫兹辐射功率与磷化镓晶体的长度有关，对于某个特定波长的太赫兹辐射存在一个最佳的晶体长度。通过改变磷化镓晶体的温度可以调整差频过程的相位匹配效果，进而获得不同的相位匹配波长范围。数值模拟结果为陶瓷双波长激光抽运磷化镓产生太赫兹实验提供理论依据。
非线性光学 太赫兹 差频 双波长陶瓷激光 激光与光电子学进展
2015, 52(6): 061902
1 北京理工大学 光电学院, 北京 100081
2 中国兵器科学研究院, 北京 100089
激光透明陶瓷具有良好的材料和光学特性, 并且具有较大的制备优势, 是有着较好前景的激光材料。与之相对应, 陶瓷激光器近年来引起了人们的广泛关注。主要综述了国内外YAG陶瓷激光器的进展。陶瓷激光器的发展虽然只有短短十几年的时间, 但是发展迅速; 随着制备工艺的进一步发展, 陶瓷激光器将可能有更好的发展前景。
激光器 陶瓷激光器 激光透明陶瓷 lasers ceramic laser laser transparent ceramics Nd∶YAG Nd∶YAG Yb∶YAG Yb∶YAG
1 中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800
2 中国科学院研究生院，北京 100049
3 中国科学院上海硅酸盐研究所，上海 200050
研究了国产透明陶瓷Nd∶YAG和Nd∶YSAG的光学和激光性能.介绍了透明陶瓷Nd∶YAG和Nd∶YSAG的制作方法及其光谱性能，报道了相应的激光实验结果.对于Nd∶YAG薄片激光器，得到了中心波长1 064.2 nm，半高全宽为0.89 nm的激光输出，泵浦阈值功率0.267 W，最大激光输出功率0.319 W.对于Nd∶YSAG薄片激光器，由于荧光寿命比较长，可实现高掺杂，输出激光的中心波长为1 063.8 nm，半高全宽为1.6 nm，最大激光输出功率为0.356 W，斜率效率达23.2％，结果证明国产Nd∶YSAG陶瓷适用于短脉冲薄片激光器.
激光器 陶瓷激光 国产陶瓷薄片 Nd∶YAG和Nd∶YSAG Lasers Ceramic laser China-made ceramic disk Nd∶YAG and Nd∶YSAG
利用Siegman速率方程组，采用自适应变步长龙格－库塔数值方法，对Cr4+∶Nd3+∶YAG自调Q陶瓷激光器的输出特性进行了数值模拟，详细讨论了Nd3+∶YAG陶瓷厚度以及Cr4+离子浓度对陶瓷激光器的重复频率、峰值功率、单脉冲能量、脉冲宽度、以及平均输出功率等输出特性的影响。研究结果表明，随着参与作用的Nd3+离子数的增加，输出激光脉冲重复频率和平均输出功率均会明显提高；随着Cr4+离子浓度的升高，输出激光脉冲重复频率和平均输出功率则会明显下降。
陶瓷激光器 自调Q Nd3+∶YAG陶瓷 可饱和吸收 ceramic laser self-Q-switched Nd3+ YAG ceramic saturable absorption
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院上海硅酸盐研究所, 上海 200050
研究了国产Yb:YAG陶瓷的激光输出特性。激光器采用激光二极管(LD)纵向同轴抽运Yb:YAG陶瓷样品,样品的掺杂原子数分数为1%,一端面镀940 nm和1030 nm双增透膜,另一端面镀1030 nm增透膜,激光器在1031 nm处获得了近红外激光输出。实验中分别测试了Yb:YAG陶瓷在不同输出透射率(T=4%,8%,10%)条件下的激光输出特性。整个实验过程中,激光器维持基横模运转。当输出透射率为10%,吸收的抽运功率为9 W时,激光器获得最大的激光输出功率为1.63 W,相应的斜率效率为23.2%。
激光器 陶瓷激光器 端面抽运 Yb:YAG陶瓷
1 北京应用物理与计算数学研究所, 北京100088
2 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 绵阳621900
高能激光**技术在2005年取得了重大进展。介绍了机载兆瓦级化学氧碘激光器的关键试验和束控-火控系统的飞行试验。评论和讨论了高功率固体激光器、光纤激光器、超高效率二极管源和中继镜技术的重大进展。
机载激光** 化学氧碘激光器 晶体和陶瓷激光器 光纤激光器 超高效率二极管源 中继镜系统
