Nd:YAG被动调Q激光器的研究及其设计

从被动调Q激光器的速率方程出发,对其各个参数进行数值求解,模拟其变化曲线,以激光输出单脉冲能量10 mJ、脉宽3 ns为例,对被动调Q的Nd:YAG激光器进行设计,得到激光器的关键参数:输出镜反射率R和饱和吸收体的初始透过率T0,并分析其热效应.最后,以传输矩阵理论,设计了激光器的谐振腔,所得结论为二极管泵浦的被动调Q激光器的实验研究提供理论依据.     

被动调Q固体激光器输出脉冲宽度控制

采用LD泵浦,实现了Nd:YVO4/Cr4 :YAG被动调Q激光运转。考虑激活介质热效应及泵浦光强和腔内振荡光强的空间高斯分布,给出LD泵浦Nd:YVO4/Cr4 :YAG被动调Q激光的耦合速率方程组,经数值求解,获得了脉冲宽度随饱和吸收体在激光腔内位置和泵浦光在激活介质内分布的变化关系,理论计算与实验结果相符。     

不同腔型Cr~(4 )∶YAG被动调Q激光器

以新型可饱和吸收体 Cr4 ∶ YAG晶体作为调 Q开关 ,在平 -凸非稳腔和平 -平介稳腔中实现被动调 Q运转 .分别获得能量为 70 .5m J和 2 9.7m J,脉宽为 2 3ns和 2 0 ns,能量起伏为 1.9%和 3.8%的调 Q单脉冲输出 .实验结果表明 ,非稳腔有利于输出能量和稳定性的提高 ,理论分析和实验结果相符 .     

Cr4＋：YAG被动调Q与被动锁模的研究

文章简要介绍了Cr:YAG晶体的能级结构、可饱和吸收特性和调Q过程,对Cr4+:YAG晶体激发态吸收及其调Q和锁模进行了理论研究,从速率方程出发,发现可以通过其激发态吸收的特点实现Nd:YAG激光器锁模脉冲输出.     

LD泵浦Nd:YVO4/Cr4+:YAG被动调Q锁模激光器的输出特性

研究了LD泵浦Nd:YVO4/Cr4 :YAG调Q锁模激光器的输出特性,得到了如下结论:腔长较短时只能实现调Q脉冲激光输出,其峰值功率随泵浦功率成近似线性增加;当腔长增加到足够大时可实现稳定的被动调Q锁模激光脉冲输出,与调Q激光脉冲比较峰值功率得到很大提高;脉冲LD泵浦时,锁模脉冲激光输出平均功率减小,锁模脉冲峰值功率远大于连续泵浦锁模脉冲的峰值功率,谐振腔稳定区变宽.     

基于金纳米棒可饱和吸收体的Nd:YSAG被动调Q激光器

以新型金纳米材料为可饱和吸收体,研究了LD端面泵浦的Nd:YSAG被动调Q激光器的激光输出特性。实验中通过调整金纳米棒的长径比等参数,成功地将金纳米棒材料由表面等离子体共振引起的非线性吸收峰调控到Nd:YSAG激光的输出波长1 062 nm处,并成功获得了稳定的被动调Q激光输出,在泵浦功率为4.9 W时,激光器的平均输出功率为14 m W,此时,激光脉冲宽度为944.1 ns,重复频率100.1 k Hz。实验结果表明,金纳米材料在脉冲激光领域具有良好的应用前景。     

基于Langmuir-Blodgett技术制备的二硫化钨可饱和吸收体在调Q固体激光器中的研究

基于Langmuir-Blodgett(LB)方法,研究了新型二硫化钨可饱和吸收体应用于Nd:GdVO_4晶体中实现了Q激光的输出.结果表明,通过LB技术在石英玻璃片上制备的二硫化钨可饱和吸收体表面均匀,有利用实现稳定调Q脉冲输出.通过调节谐振腔,在泵浦功率为5.1W时实现了最窄脉冲宽度为337ns的调Q激光输出,相对应的重复频率为614.8kHz,平均输出功率为811mW,斜效率达到36.1%.     

LD侧面泵浦被动Q开关Nd:YAG激光器模拟与实验研究

该研究考虑被动调Q过程的动态损耗,即考虑可饱和吸收体的吸收系数随时间的变化,分析了LD端面泵浦被动Q开关Nd:YAG激光器的速率方程组。数值模拟了在不同可饱和吸收体初始透过率,以及不同输出耦合镜透过率的情况下,输出激光的单脉冲能量和脉宽。并与试验结果进行了对比。模拟结果和实验结果相符合。研究结果表明随着初始透过率的增加单脉冲能量逐渐减小,而脉宽逐渐增大。随着输出耦合镜透过率的增加,单脉冲能量先增大后减小,脉宽先减小后增大。     

增大调Q激光输出的理论和实验研究

利用LiF：F2^-色心晶体作为可饱和吸收体,在带抗共振环(ARR,Anti-Resonant-Ring)的YAG激光器中进行调Q实验．当LiF晶体置于ARR中心处,激光腔为凸-ARR非稳腔．而当LiF置于凸面全反镜前,激光腔等效为一个普通的平一凸非稳腔,由调Q速率方程出发。理论和实验证明,在相同的实验条件下,凸一ARR腔的激光输出能量大大高于普通的平一凸非稳腔的输出能量．利用多种泵浦能量进行系列实验,验证了结论的可靠性。     

LD泵浦的Nd:LuVO4被动调Q激光器

报道了一种LD泵浦的被动调QNd:LuVO4激光器,其中,Cr4 :YAG作为可饱和吸收体,KTP作为倍频晶体.在注入泵浦功率为7.4W时,得到的最大平均功率为0.88W,最高重复频率为27kHz,最窄脉宽为14ns的1.06μm基频激光输出.在泵浦功率为7W时,得到的脉冲绿光的平均功率为271mW,重复频率,脉宽,单脉冲能量和峰值功率分别为12.5kHz,28ns,21.7μJ和0.77kW.     

Nd:YAG\Cr~(4+):YAG晶体的被动调Q运转特性研究

设计了一个小型的激光二极管泵浦自聚焦透镜耦合的激光器,利用Cr4+:YAG晶体作为可饱和吸收体.研究了Nd:YAG\Cr4+:YAG键合晶体发射波长为1 064nm的被动调Q运转特性.在不同的输出率下得到了不同脉冲宽度以及不同重复频率的脉冲.当晶体温度在30℃时,重复频率范围在1.4到5kHz,脉冲宽度范围在3ns到5.2ns.在输出率为27%时最窄脉冲宽度为3ns、重复频率为4.18kHz时得到最大单脉冲能量为43.06μJ,相应的峰值功率为14.35kW,获得了的稳定脉冲序列同时获得了高度稳定的脉冲序列.此外,通过理论计算研究了键合晶体的热透镜焦距与泵浦功率的变化关系.     

基于Nd:YAG/V:YAG键合晶体的1338 nm微片激光器研究

基于Nd:YAG/V:YAG键合晶体,在连续和准连续LD端面泵浦条件下,研究了输出波长1 338 nm的被动调Q微片激光器的输出特性。在连续泵浦条件下,最大的输出功率为0.73 W,此时得到稳定的调Q脉冲输出,脉冲宽度为139 ns。在准连续泵浦下,获得了被动锁模调Q激光输出,输出的最大功率为1.01 W,对应的脉冲宽度为80 ns,其中的锁模系列单脉冲宽度约为70 ps。实验结果表明,Nd:YAG/V:YAG键合晶体有利于获得高功率紧凑的1 338 nm脉冲激光输出,同时准连续泵浦能有效地降低激光晶体的热效应从而获得更高功率的激光输出。     

碰撞效应对被动调Q激光器影响的理论分析

将被动调Q激光器晶体中由于粒子的碰撞产生的热效应视作一种热致损耗,并对速率方程进行了适当修改,引入了碰撞损耗因子,并以Nd：YAG／Cr：YAG为例,将碰撞效应对脉冲输出参数的影响进行了数值分析和实验对比．通过数值模拟得出：由于碰撞效应对晶体不同部分的影响不同,导致各部分脉冲建立时间不同,因此脉冲宽度比实际值偏小,低抽运功率对脉冲的能量和峰值功率影响较大,当脉冲功率增加时,相应的影响则会减弱．     

LD泵浦Nd:YVO4/Cr4+:YAG被动调Q激光器性能实验研究

采用7.5 cm的直腔,对LD泵浦的Nd:YVO4/Cr4+:YAG被动调Q激光器的脉冲性能进行了相关实验研究。采用两块不同透过率的输出镜和两块不同小信号透过率的Cr4+:YAG晶体,分别研究了调Q脉冲的平均输出功率、脉冲宽度、重复频率、单脉冲能量以及峰值功率随泵浦功率的变化关系。在泵浦功率达到13.3 W时,采用6.5%的输出镜和小信号透过率为60%的Cr4+:YAG晶体得到了最短脉宽为15 ns且具有高稳定性和可靠性的调Q脉冲输出,其相应的峰值功率可达到3.04 kW,适用于军事国防领域。     

高功率全固态内腔倍频调Q激光器中相位失配的理论研究

给出了在考虑相位失配情况下高功率全固态内腔倍频调Q激光器的速率方程解的情况。以Nd:YAG声光调Q内腔倍频激光器为例,建立并数值求解相位失配条件下的速率方程组,从理论上分析了相位失配和泵浦功率等参数对内腔倍频调Q激光器输出功率、脉冲宽度等的影响。     

ns脉冲激光作用下K9玻璃的等离子体谱图研究

建立一套激光等离子体光谱测量实验装置，以Nd：YAG调Q倍频固体激光器为激发光源，作用K9玻璃。通过对K9的等离子体谱图的分析发现，K9玻璃等离子体谱强度的变化与激光器输出能量呈线性关系。同时利用显微镜观察K9玻璃的表面损伤形貌，并进行理论分析。     

Cr3＋生理功能的研究进展

Cr3＋作为人体必需微量元素,在体内起到重要的生理作用,但是,最近有研究显示,饮食中缺少Cr3＋,可能对实验动物的身体不会造成任何影响．尽管如此,随着食物精炼和加工,导致食物中Cr3＋的大量流失,Cr3＋仍然可能影响核酸、蛋白质、碳水化合物和脂肪等生物大分子的代谢,饮食中适当地补充Cr3＋变得更加重要．膳食中补充Cr3＋,可能引起机体脂肪的流失增加,同时保持肌肉;克服胰岛素抵抗和改善糖尿病;抑制自由基的形成;降低总胆固醇和低密度脂蛋白（LDL）等各种生理反应．本文对Cr3＋在体内可能的生理功能做一综述．     

可实现特殊激光微加工工艺的控制系统

以发动机气缸内表面作为激光微加工对象,基于半导体二极管泵浦YAG激光器的声光调Q技术,研制出可满足特殊激光微加工工艺要求的激光微加工设备控制系统.通过对运动控制卡MC8041A及自制的激光调Q控制卡的软件编程,实现对设备机械运动系统以及激光调Q信号输出的控制.运动控制卡控制各轴伺服电动机运转;激光调Q控制卡接收安装在旋转轴上的高精度增量式旋转编码器的反馈脉冲,对其进行计数、分频后,输出所需激光调Q信号.借助于激光调Q控制卡对激光头旋转运动和激光器单个激光脉冲输出的协调联动控制,形成单脉冲同点间隔多次激光微加工工艺,实现对发动机气缸内表面高效、高质量的微加工.     

一种新型配位聚合物的光限幅特性研究

应用倍频Nd：YAG脉冲激光，在波长532nm、脉冲宽度为40ps的条件下，研究了配位聚合物[Cc(L4)(S04)(H2O)2]n的光限幅特性，其光限幅特性起源于激发态吸收。