1 深圳大学二维材料光电科技国际合作联合实验室，广东 深圳 518060
2 鹏城实验室，广东 深圳 518060
报道了一种1.85 μm亚纳秒脉宽的Tm∶GdVO4被动锁模激光器。通过使用商用半导体可饱和吸收镜（SESAM）和高透过率的输出耦合镜（OCs），实现了Tm∶GdVO4短波段、亚纳秒脉宽的激光输出。对于连续波（CW）运转，当使用透过率分别为10%、20%和30%的不同OCs时，激光输出功率均超过1 W，在1844、1850、1851、1861、1865 nm波长上分别产生了激光振荡。对于连续波锁模（CWML）运转，通过使用上述不同OCs，均实现了稳定的输出，工作波长均位于1851.6 nm附近，光谱宽度始终不高于光谱仪0.05 nm的分辨率，输出脉宽分别为474、752、651 ps。其中，当使用透过率为30%的OC时，可实现320 mW的最大平均输出功率。
激光器 固体激光器 被动锁模 半导体可饱和吸收镜 亚皮秒 二极管泵浦激光器 Tm∶GdVO4激光器 中国激光
2023, 50(22): 2201004
1 华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
2 M.F.Stelmakh股份有限公司极地研究所, 俄罗斯 莫斯科 117342
对100 kHz运转的腔倒空薄片激光器的输出特性进行了理论和实验研究。首先建立起腔倒空薄片激光器的速率方程理论模型,模型中考虑了单位时间谐振腔中新增的自发辐射光子数,对其占总自发辐射光子数的比例进行了分析,并结合一些参数进行了仿真。进一步搭建了重复频率为100 kHz的腔倒空薄片激光器实验装置,获得了平均功率为253 W的纳秒激光脉冲输出,光光效率约为35.2%,脉冲宽度为10.4 ns,单脉冲能量为2.53 mJ,脉冲的峰值功率超过了200 kW, x和y方向的光束质量M2分别为9.77和9.27。针对腔倒空调Q的动力学稳定性问题,研究了普克尔盒开关时间对输出平均功率和输出脉冲稳定性的影响,实验中观察到了倍周期分岔和确定性混沌现象,从理论上对这个现象进行了仿真分析,仿真结果可与实验结果相符。
激光器 调Q激光器 半导体抽运激光器 薄片激光器 高重复频率 脉冲动力学
1 长春新产业光电技术有限公司，吉林 长春 130103
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
报道了全固态脉冲运转腔外四倍频289.9 nm紫外激光器。首先，基于Nd∶KGW晶体的受激拉曼散射机制，以Nd∶YVO4晶体作为增益介质，结合声光调Q技术，研制了一台1159.31 nm红外拉曼激光器。当二极管阵列的总抽运功率为20 W时，1159.31 nm激光的输出功率为983 mW，脉宽为13.5 ns。依次利用Ⅰ类相位匹配偏硼酸锂(LBO)和偏硼酸钡(BBO)晶体进行腔外二倍频和四倍频，实现了平均功率为108 mW的289.9 nm紫外激光输出，重复频率为10 kHz，脉冲宽度为8 ns，峰值功率为1.35 kW，四倍频转化效率为11%。测量了紫外激光的输出光斑，分析了平均功率随脉冲频率的变化关系。
激光器 二极管抽运激光器 拉曼激光器 紫外激光 声光调Q
Author Affiliations
Abstract
Institute of Optoelectronics, Military University of Technology, Warsaw 00-908, Poland
Detailed power and spectral analysis of a diode-pumped c-cut Pbnm 3 at.% Tm-doped yttrium aluminum perovskite (Tm:YAP) laser in a continuous wave (CW) operation is presented. The laser was experimentally examined in terms of the dependence on the transmittance and radius of curvature of the output coupling mirrors. At room temperature, for an output coupling transmission of 10.8%, the maximum output power of 6.35 W was obtained under a total absorbed pump power of 13.67 W with an optical-to-optical conversion efficiency of 46.5%. The highest slope efficiency of 60.4% was indicated. A detailed spectral analysis was presented. For its dependence on output coupler transmission, the Tm:YAP laser generates wavelengths at approximately 1940 nm or 1990 nm.
Tm:YAP laser mid-infrared diode-pumped laser solid-state laser Chinese Optics Letters
2020, 18(9): 091401
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 IFSA协同创新中心, 四川 绵阳 621900
针对高功率激光的应用需求,提出一种新构型的低温激光放大器方案,采用低温液体侧面冷却三角形沟槽设计的块状Yb∶YAG晶体,抑制了介质内寄生振荡,改善了热管理效果,实现了放大器高效储能与提取,获得了能量为9.4 J、脉冲宽度为10 ns、重复频率为5 Hz、远场3.3倍衍射极限的激光输出,为后续更大能量的Yb∶YAG激光放大器设计提供了有益的参考。
激光光学 激光放大器 低温液冷 侧面冷却块状放大器 二极管抽运激光器
1 北京航空航天大学物理科学与核能工程学院, 北京 100191
2 中国科学院半导体研究所固态光电信息技术实验室, 北京 100083
激光半主动制导技术极大地提高了导弹命中率,激光器作为目标指示器的核心器件,其研究进展对整个激光制导**系统意义重大。首先介绍了用于目标指示器的激光器的发展历程和研究现状;然后阐述了当前该激光器的主要技术原理和方案,分析了其优势和不足;最后对该激光器的未来发展方向进行了展望。
激光器 激光二极管抽运固体激光器 激光半主动制导 激光目标指示器 免温控技术 激光与光电子学进展
2019, 56(1): 010002
1 山东师范大学物理与电子科学学院, 山东 济南 250014
2 山东省光学与光子器件技术重点实验室, 山东 济南 250014
3 中国科学院上海硅酸盐研究所, 上海 201899
Nd,Gd∶CaF2是一种无序结构晶体,具有光谱宽、热导率高、透射范围大、声子能量低等优势。利用0.5%Nd,8%Gd∶CaF2晶体作为激光增益介质(百分数为原子数分数),实现了LD抽运的调谐激光输出,激光调谐波长范围为1045.7~1074.2 nm;将半导体可饱和吸收镜作为锁模元件,最终实现了双波长锁模激光输出,锁模激光器的中心波长分别位于1065.45 nm和1066.48 nm。锁模激光器的最大平均输出功率约为394 mW,最小脉冲宽度约为8.37 ps。
激光器 无序结构晶体 调谐激光 双波长 锁模激光器 二极管抽运激光器
1 长春新产业光电技术有限公司, 吉林 长春 130103
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
设计了激光二极管抽运的424 nm腔内和频蓝光激光器。该激光器采用复合V型腔结构,利用Ⅰ类临界相位匹配的三硼酸锂(LiB3O5,LBO)晶体对掺镱钇铝石榴石(Yb∶YAG)晶体的1030 nm激光和掺镨氟化钇锂(Pr∶YLF)晶体的720 nm激光进行腔内和频。当Yb∶YAG晶体的抽运功率为5 W,Pr∶YLF晶体的抽运功率为3.1 W时,实现了18 mW连续运转424 nm蓝光激光的稳定输出,光-光转换效率为0.2%,水平及竖直方向的光束质量因子分别为1.62和1.50。
激光器 二极管抽运激光器 全固态激光器 蓝光激光器 和频 424 nm激光 激光与光电子学进展
2019, 56(13): 131401
为了解决激光二极管抽运波长随温度漂移导致激光器输出能量下降的问题, 采用激光二极管抽运源波长匹配及凹凸稳定谐振腔技术实现免温控, 并进行了理论分析和实验验证。该激光器腔长210mm, 电光转换效率5.7%; 输出单脉冲能量大于60mJ, 在10℃～30℃范围内, 能量稳定度优于5%; 激光器输出光斑直径4mm、脉冲宽度8ns、激光器10Hz工作时, 激光远场束散角为1.1mrad。结果表明, 实验与理论分析计算结果符合, 该激光二极管侧面抽运免温控激光器可在一定温度范围内保持稳定的能量输出。该理论分析与方案对研究免温控激光器具有重要意义。
激光器 脉冲激光器 电光调Q 免温控 二极管抽运激光器 能量稳定度 lasers pulse laser electro-optic Q-switched free temperature control diode pumped laser energy stability
1 同济大学物理科学与工程学院， 上海 200092
2 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室， 上海 201800
3 中国科学院大学， 北京 100049
为了获得高重复频率的飞秒激光脉冲，将突发运行模式引入飞秒碟片再生放大系统中。通过将再生放大器的腔长设计为9.3 m,激光系统输出了接近衍射极限的激光脉冲，且激光脉冲的重复频率为电光调制频率的5倍。在电光调制频率为5 kHz、吸收的抽运功率为98 W的条件下，获得了最高输出功率为10.7 W、光谱半峰全宽为1.18 nm、脉冲宽度为777 fs的双曲正割脉冲输出。再生放大器的光-光转换效率随着电光调制频率的增加而增加，从频率为0.5 kHz时的12.4%增加到频率为5 kHz时的25.3%。激光的输出稳定性在18~20 ℃的温度区间内随着水冷温度的降低而提高，激光系统输出功率的均方根从20 ℃时的0.93%变为18 ℃时的0.52%。该研究结果对于设计具有高重复频率、高功率且性能稳定的飞秒激光系统具有参考价值。
激光光学 半导体抽运激光器 再生放大器 突发运行模式 碟片激光器
