红外与激光工程
2023, 52(11): 20230129
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033
2 苏州长光华芯光电技术股份有限公司，江苏 苏州 215163
报道了基于半导体碟片激光倍频实现的高功率青色（蓝绿光）激光，连续输出功率可达到4.8 W。通过半导体碟片热管理优化和金刚石热沉预金属化，获得了最大功率为22.5 W、光-光转换效率为42.7%的980 nm基频光输出。通过V型腔LBO（LiB3O5）晶体倍频实现了4.8 W 490 nm激光输出，总的光-光转换效率为15.4%，单位泵浦面积产生的蓝绿光光强为3.8 kW/cm2。
激光器 半导体碟片激光器 封装工艺 光泵浦 腔内倍频 中国激光
2023, 50(23): 2301004
西安医学院 医学技术学院 物理教研室, 陕西 西安 710021
为了提高掺钕光纤激光器的倍频效率, 通过改进倍频晶体膜系, 采用典型的法布里-珀罗(FP)腔型结构和透镜耦合方式, 获得10W 1064nm的基频光输出, 线宽小于5nm; 腔内倍频获得532nm的激光输出, 输出功率为2.6W, 线宽小于3nm, 倍频效率为26%, 比原来提高了30%。实验中未观察到倍频晶体表面激光损伤, 说明增透膜的改进对提高激光器的整体性能是有效的。
膜系优化设计 腔内倍频 倍频效率 coatings optimization design intracavity frequency doubling frequency doubling efficiency
长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
基于Ⅱ类相位匹配LiB3O5(LBO)晶体腔内倍频技术,获得了一种高稳定性532 nm Nd∶YAG声光调Q激光器。当声光调Q激光器的重复频率为12 kHz时,可实现平均功率为126 W的绿光激光输出。通过测量可得,其脉冲宽度为52 ns,脉冲能量为10.5 mJ,峰值功率为205.9 kW,且808 nm的激光二极管光功率到532 nm绿光的转换效率为9.19%。LBO晶体由控温炉精确控温,温度控制在±0.1 ℃以内,有利于高效率、高稳定二次谐波的产生。由实验结果可得,绿色激光器的输出功率稳定性较好, 126 W的532 nm绿光激光器连续工作3 h的均方根不稳定性为±0.628%。
激光器 声光调Q 腔内倍频 二次谐波产生器 激光与光电子学进展
2018, 55(5): 051401
河南大学物理与电子学院微系统物理研究所, 河南 开封 475004
连续波单共振光学参量振荡器(SRO)的阈值和稳定运转与共振信号光在谐振腔内传播一周所产生的损耗密切相关。考虑非线性晶体的线性吸收和内腔倍频(IFD)引入的非线性损耗, 在平面波近似下建立了描述连续波IFD-SRO输出特性的理论模型, 并给出了解析解; 理论计算结果与实验结果较好地吻合。根据该结果, 预测了532 nm绿光抽运的IFD-SRO在共振信号光波长为780 nm时的输出特性和1064 nm红外光抽运的IFD-SRO在共振信号光波长为1560 nm时的输出特性。该理论模型简单、易于计算, 为优化设计连续波IFD-SRO提供了指导。
非线性光学 参量过程 单共振光学参量振荡器 内腔倍频 平面波近似 输出特性 激光与光电子学进展
2017, 54(9): 091901
厦门大学电子工程系激光与应用光子学实验室, 福建 厦门 361005
采用885 nm激光二极管(LD)作为抽运源，Cr,Nd∶YAG双掺晶体和抗灰迹KTP(GTR-KTP)分别作为工作物质和倍频晶体，在室温下实现了直接端面抽运Cr,Nd∶YAG/GTR-KTP腔内倍频自调Q稳定脉冲绿光激光高效输出。当吸收抽运光功率为1.65 W时，获得了200 mW自调Q脉冲绿光激光输出，相应的光-光转换效率为12.1%。当吸收抽运光功率大于1.15 W时，获得了脉冲能量大于8 μJ、脉冲宽度为8.8 ns、峰值功率超过1 kW的自调Q脉冲绿光激光输出。利用速率方程从理论上分析了不同Nd3+离子掺杂浓度对Cr,Nd∶YAG/GTR-KTP腔内倍频自调Q激光器输出倍频功率的影响，获得了实现高效绿光输出的优化掺杂浓度。相比于其他885 nm LD抽运腔内倍频产生绿光激光的方法，直接抽运Cr,Nd∶YAG/GTR-KTP腔内倍频自调Q激光器可作为理想的激光源并有效压缩脉冲宽度，是一种实现高效、短脉冲小型化绿光激光器的新方法。
激光器 自调Q激光器 直接抽运 腔内倍频 激光与光电子学进展
2017, 54(4): 041403
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
2 合肥工业大学电子科学与应用物理学院, 安徽 合肥 230009
3 中国科学院合肥物质科学研究院 医学物理与技术中心, 安徽 合肥 230031
绿光激光雷达是探测大气气溶胶的有效工具。作为光源的激光器对激光雷达有决定性的影响，激光器性能的改善将显著提高激光雷达的探测能力。依据微脉冲激光雷达光源的要求，研制了一台高光束质量、高重复频率、高脉冲能量的紧凑型激光二极管(LD)端面抽运声光调Q毫焦耳级532 nm绿光激光器。在2 kHz的重复频率下，获得了脉冲能量为0.9 mJ、脉宽为22 ns的绿光输出，光束M2因子小于1.76、能量不稳定度为±2%。该激光器有助于提高微脉冲激光雷达的探测距离、探测速度和探测精度。
激光器 微脉冲激光雷达 内腔倍频 声光调Q 紧凑型
1 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
设计了半导体激光器双端面抽运的种子注入Nd:YAG 绿光激光器。通过优化谐振腔结构参数设计，实现增益介质激活区域与基横模体积的良好匹配，获得稳定的基横模输出。48 h连续运转，输出的脉冲能量不稳定度小于2.9%，并确保单频输出。在传导冷却结构中，实现了高光束质量、高重复频率、窄脉冲宽度且可调谐的532 nm单频绿光的稳定输出。在重复频率为1 kHz时，最大输出脉冲能量大于4 mJ，脉冲宽度约为6.5 ns。激光束在水平方向和垂直方向的光束质量M2值分别是1.166和1.158。输出单频绿光激光的连续调谐范围可达到15 GHz。
激光器 Nd:YAG激光器 种子注入 腔内倍频 电光调Q
核工业理化工程研究院激光技术研究所, 天津 300180
报道了一种侧面抽运双Nd:YAG棒串接的高功率全固态准连续绿光激光器。设计了非对称直通谐振腔结构，以90°石英旋转片补偿热致双折射，采用双声光Q开关调制，采用Ⅱ类临界相位匹配LBO晶体腔内倍频，在总抽运光功率约1.8 kW，重复频率为10 kHz时，获得了最大平均功率为310 W、脉冲宽度为51 ns的532 nm绿光输出，光束质量因子M2约为40，光光转换效率约为17.2%。实验验证了石英旋转片补偿热致双折射的作用。
激光器 绿光激光器 腔内倍频 全固态激光 准连续波 光学学报
2013, 33(s1): s114002
