Cr4＋：YAG晶体位置对被动调Q激光器输出特性的影响研究

可饱和吸收体Cr4＋：YAG对被动调Q激光器的输出特性起着重要的作用。本文对Cr4＋：YAG被动调Q的Nd3＋：YAG激光器进行了实验和理论研究,重点研究了可饱和吸收体在谐振腔中的位置对激光输特性的影响。实验结果表明,可饱和吸收体在谐振腔中存在一个最佳位置,可使输出功率最大,脉冲宽度最小。这些研究对于被动调Q激光器的设计与应用有一定的意义。     

LD泵浦机械斩波调Q激光器的设计

主要通过理论上的设计,给出一种LD泵浦机械斩波调Q全固态Nd:YAG脉冲激光器。该方案通过机械斩波调Q的方式,给出一个锁定功率不受Q开关限制,同时输出激光的脉冲宽度接近于声光调Q的输出脉冲。设计主要通过分析开关时间、脉冲时间和储能时间的关系,由马达的转动角速度、斩波片半径来确定开槽宽度、挡光宽度。在设计激光脉冲输出时,可根据加工要求,确定开关时间、脉冲宽度、储能时间等3个参数,并设计出相应的斩波片。通过这种机械Q开关的设计,给出了脉宽范围在0.2~4ms,脉宽范围参数可调,单脉冲能量0.1~2J,脉冲频率可调的激光脉冲输出。该脉冲激光器,可以突破声光调Q的全固态Nd:YAG脉冲激光器的平均输出功率200W的瓶颈,以期解决部分激光加工如激光毛化等工业应用的加工效率问题。     

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.     

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。     

LD端面泵浦Nd:YAG/MWCNT被动调Q锁模激光特性研究

本文首次研究了以多壁碳纳米管（MWCNT）为饱和吸收体,Nd:YAG被动调Q锁模激光器的输出特性。激光器连续光（CW）和调Q锁模（QML）运转平均输出斜效率分别为35.7%和14.9%。实验得到的调Q包络重复频率在45.2~128.8 kHz范围内变化。最短调Q包络脉冲宽度为95 ns,仅包含10个锁模脉冲。最高调Q包络单脉冲能量和锁模脉冲单脉冲能量分别为14.6和1.31 μJ。锁模脉冲宽度约为461 ps,相应的最高峰值功率为2.84 kW。     

高透过率LiF:F_2~-晶体调Q Nd:YAG激光器的输出特性

实验上研究了高透过率下LiF:F_2~-色心晶体调Q Nd:YAG激光器的单脉冲工作区和输出特性。结果表明,高透过率下单脉冲区显著变小,调Q脉冲的脉宽变宽,双纵模调制几率显著增加。实验证实LiF:F_2~-晶体不适用于被动锁模。     

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.     

抗共振环提高调Q激光能量

在带抗共振环（ARR）的非稳腔Nd:YAG激光器中，将调Q材料Cr^4 :YAG晶体和LiF:F2色心晶体置于ARR中心，获得调Q单脉冲能量分别为86．1mJ。这一输出能量远大于相同实验条件下传统的平－凸非稳腔激光器，理论分析很好地解释了实验结果。