激光二极管端面泵浦Nd:YVO4/YVO4复合晶体激光器热效应研究

针对Nd:YVO4/YVO4复合晶体热传导的实际特点,提出了三维各向异性热传导模型,计算出晶体中的温度场分布.定量分析了LD端面泵浦条件下激光晶体的长度及折射率与温度变化的关系,得到晶体在不同泵浦功率下的热焦距.在此基础上,采用三镜折叠腔,设计出高转换效率KTP腔内倍频连续绿光激光器.当泵浦功率17W时,得到9.33W 1064nm和5.01W 532nm的激光输出,最高光-光转换效率分别为59.1%,34.4%.理论计算及实验结果表明复合晶体能很好地消除热透镜效应,在制造高效稳定的大功率固体激光器中具有重要应用价值.     

掺Nd氧化物晶体激光倍频实验研究

激光器的应用被广泛认可并持续发展,尤其是激光倍频在生产生活中备受关注.该研究综合参考并研究了各个与激光倍频相关领域的研究结果后,经探讨Nd:YAG和Nd:YVO4二种晶体的优势以及不足,并据此设计相关实验对二者的激光倍频效果进行比较.主要探讨小功率泵浦源(2 W)情况下,Nd:YAG和Nd:YVO4二者在实现KTP晶体...     

半导体激光器端面泵浦高功率高效Nd:YVO4/KTP腔内倍频连续绿光激光器研究

报道一种由三镜折叠腔构成、半导体激光器端面泵浦低阈值高功率高效Nd∶YVO4/KTP腔内倍频连续绿光激光器 .在泵浦功率为 1 9W时 ,TEM0 0 模绿光输出功率为 5 85W ,相应的光 -光转换效率为 3 0 8% .实验结果证实了Nd∶YVO4晶体的温度对于KTP晶体的容许温度范围有很大影响 .     

连续输出1.60 W/473 nm直腔蓝光激光器

报道了LD端面泵浦Nd：YAG晶体，LBO腔内倍频473nm全固态直腔蓝光激光器．根据谐振腔稳定性理论，利用简单的平-平腔直接测得不同泵浦功率下的热焦距值．通过数值计算分析了不同热焦距下，Nd：YAG与LBO晶体中的腰斑半径以及LBO中光腰的位置。并在准三能级系统模型和倍频理论的指导下优化激光腔体结构，使激光器实现最佳的模式匹配和倍频效率，得到高效的蓝光激光输出．激光阈值为1．92W；当泵浦激光功率为20．58W时，473nm蓝光的输出功率为1．60W。光-光转化效率为7．8％．     

激光二极管端面泵浦Nd:YVO4板条激光器

利用激光二极管列阵端面泵浦Nd:YVO4板条激光晶体结合稳定-非稳混合腔结构,获得78.9W近衍射极限1064nm 激光输出,斜效率52.4%,光-光转化效率42.9%.     

LD端面泵浦激光晶体热效应分析

针对二极管激光器端面泵浦Nd:YVO晶体工作特点,提出矩形各向异性激光晶体热模型.在晶体周边冷却,两通光面绝热情况下,通过求解泊松热传导方程,得出了矩形截面Nd:YVO4激光晶体的温度分布,进而求解Nd:YVO4激光晶体端面热膨胀量.研究结果表明,在泵浦功率为18W时,激光晶体泵浦面最高升温344.4K,最大热形变量2.85μm.对激光晶体温度场分布和端面热形变的研究,为解决晶体热效应提供了理论基础.     

非线性光学晶体LBO位相匹配高功率绿光激光器

目的 对非线性光学晶体LBO的倍频属性以及影响倍频效率的各种因素进行理论分析与实验研究。方法 光与物质相互作用的耦合波方程和非线性光学晶体倍频时满足的相位匹配条件。结果 在激光二极管双端泵浦Nd：YVO4腔内倍频绿光激光器的实验中，对于两种不同匹配方式倍频的LBO晶体的倍频特性进行了研究。采用I-类角度位相匹配晶体倍频时，抽运光功率约为26W时，获得了最大输出为4．2W的稳定基模绿光，光．光转换效率达到18％；采用I-类非临界位相匹配晶体倍频时，抽运光功率约为28．9W时，获得了8W稳定的基模绿光输出，光．光转换效率达到31％。结论 通过对于LBO晶体倍频特性的理论分析与实验研究，使Nd：YVO4／LBO激光器获得了较高的输出功率和具有较高的转换效率。     

自聚焦透镜耦合Nd:YVO4/LBO全固态绿光激光器

目的为减小传统透镜耦合系统给泵浦光束带来的热畸变,提高耦合效率,较好地实现抽运光与振荡光之间的模式匹配。方法利用自聚焦透镜端面抽运Nd:YVO4/LBO系统,LBO晶体采用了I类非临界相位匹配方式,分析了激光晶体热透镜效应对三镜V型折叠腔稳定性的影响。结果通过对端面抽运Nd:YVO4晶体工作特点的分析,得出了端面抽运方形激光晶体内部温度场的分布规律和热透镜焦距的表达式。结论抽运光功率为28.4 W时,获得了9.9 W的连续绿光输出,其光-光转换效率达34.9%。     

基于MgO:PPLN的高功率2μm光参量振荡器

采用1m激光泵浦周期性极化掺镁铌酸锂晶体光参量振荡器（MgO:PPLN OPO）,实现了高功率2m近红外激光输出.采用Nd:YVO4激光器产生的1m激光泵浦MgO:PPLN OPO,在泵浦功率为7.2W时,获得了5.3W的2m激光输出,转换效率为74％.为进一步获得更高功率的红外激光输出,泵浦源改用Nd:YAG激光器,并对其进行优化设计,提高了Nd:YAG激光器的输出功率和光束质量,用其泵浦MgO:PPLN OPO,在泵浦功率为25W时,获得了9.5W的2m激光输出.     

Nd:GdVO_4激光器输出特性的理论分析

为从理论上分析LD端面泵浦Nd:Gd VO4激光器的输出特性,获得Nd:Gd VO4及同类晶体激光输出特性的理论依据,以理想四能级系统激光器速率方程为基础,推导出激光器输出功率方程。并以此方程为依据,数值模拟和分析了振荡光斑、腔内损耗这两个参数在同一泵浦功率下对Nd:Gd VO4全固态激光器输出特性的影响。结果表明,激光输出功率随着振荡光斑半径的增大而先增大后减小,随腔内损耗呈线性递减变化。与同类晶体Nd:YVO4和Nd:YAG的对比和分析结果验证了Nd:Gd VO4作为激光晶体的优越性。     

LD侧面泵浦Nd:YAG1064 nm/532 nm/660 nm三波长激光器

理论上分析了实现双波长激光同时振荡腔镜反射率等需要满足的条件。实验中利用LD侧面泵浦单根Nd:YAG晶体,同时采用声光调Q与非线性频率变换技术,在3个子谐振腔组成的新型全固态激光实验系统中实现了1 064 nm/532 nm/660 nm三波长激光单独输出与同时输出。在泵浦功率103 W时,1 064 nm激光单独输出功率为15.5 W,532 nm和660 nm激光在声光调制频率分别为10.5 kHz和11.5 kHz时输出功率分别为4.7 W和1.6 W,转换效率分别为4.6%和1.6%。当三波长激光同时输出时,1 064 nm/532 nm/660 nm三波长激光输出功率分别为10.1 W、4.3 W和1.0 W,同时测量输出功率不稳定度均小于2.0%。理论与实验符合较好。     

基于体布拉格光栅的高功率可调谐Er／Yb共掺光纤激光器

主要介绍基于体布拉格光栅（VBG）的宽调谐Er／Yb共掺光纤激光器．通过中心波长为976nm的半导体激光器（LD）包层泵浦Er／Yb共掺光纤,并利用VBG作为波长选择器件,在耦合进入光纤的泵浦光功率为51w的情况下,实现了13．1W的功率输出,激光中心波长为1570nm,相应的斜效率约26．6％．通过改变VBG的工作角度,实现了1532—1570nm连续可调谐激光输出,调谐范围达38nm,基本覆盖了整个光纤通信低损耗的c波段（1530—1565nm）,激光功率输出水平≥10．66w．     

全固化213nm深紫外激光技术研究

给出了产生213 nm深紫外激光的两种可行性方案.根据和频理论的相位匹配角公式、非线性有效系数公式、走离角公式和允许角公式,详细计算了BBO、CLBO晶体和频产生213 nm激光时的相位匹配角、非线性有效系数、和频时谐波走离角、允许角的具体数值.根据这些数值,对两种和频方案进行了比较,分析得出:采用方案B,以BBO晶体作为和频晶体进行深紫外激光研究在理论上是可行的,为进一步的实验研究提供了一定的理论参考.     

KTP和BBO晶体对1.06μm皮秒光脉冲的倍频效率

用５ｍｍ的ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４）和ＢＢＯ（β－ＢａＢ２Ｏ４）非线性晶体，对皮秒的ＣＰＭ，Ｎｄ∶ＹＡＧ脉冲激光的腔外倍频效应进行研究，获得倍频能量转换效率分别为４２％和３２％，证明ＫＴＰ倍频效率高于ＢＢＯ，结果与理论分析相符．     

Resistless photochemical etching of a silicon wafer by UV laser with an H2O2 and HF aqueous solution

A new resistless etching method has been developed for Silicon wafers. This new method uses an aqueous solution consisting of hydrogen peroxide (H2O2) and hydrogen fluoride (HF) as the activating etchants. A 193 nm ArF excimer laser and a 266 nm fourth harmonic generation Nd:YAG laser were used as the photon sources. Results showed that pattern etching has been achieved without any photoresist film. In the case of the 193 nm laser, the optimal etching appeared at a 1.3 H2O2/HF ratio, where an etch depth of 210 nm was achieved with a fluence of 29 mJ/cm2 and shot number of 10000. At the same conditions, the etch depth with H2O2 and HF solution was three times of that by using H2O and HF mixture. In the case of the 266 nm Nd:YAG laser, the optimal etching appeared at twice ratio of H2O2/HF, where the etch depth of 420 nm was achieved with a fluence of 12 mJ/cm2 and shot number of 30000. Results showed that the etch effect of the 266 nm Nd: YAG laser was more desirable than that of the 193 nm ArF excimer laser.``Keyords: UV laser, resistless photochemical etching, hydrogen peroxide (H2O2).     

Yb3+-doped large-mode-area photonic crystal fiber laser with 210 W continuous-wave output power

An Yb^3＋-doped double-clad large-mode-area photonic crystal fiber （LMA PCF） laser with up to 210 W of continuous-wave output power centered at 1.05 lira is demonstrated. The length of the fiber used is 2 m and the produced laser power per meter can attain 105 W. The PCF is pumped by two diode lasers with central wavelength of 976 nm. The slope efficiency is 76%, and the beam quality factor M^2 at x and y axes are measured to be 1.06 and 1.08, respectively. No thermo-optical problems and other roll-over even are observed at the highest output power.     

Resistless photochemical etching of a silicon wafer by UV laser with an H<Superscript>2</Superscript>O<Superscript>2</Superscript> and HF aqueous solution

A new resistless etching method has been developed for Silicon wafers. This new method uses an aqueous solution consisting of hydrogen peroxide (H₂O₂) and hydrogen fluoride (HF) as the activating etchants. A 193 nm ArF excimer laser and a 266 nm fourth harmonic generation Nd: YAG laser were used as the photon sources. Results showed that pattern etching has been achieved without any photoresist film. In the case of the 193 nm laser, the optimal etching appeared at a 1.3 H₂O₂÷HF ratio, where an etch depth of 210 nm was achieved with a fluence of 29 mJ/cm² and shot number of 10000. At the same conditions, the etch depth with H₂O₂ and HF solution was three times of that by using H₂O and HF mixture. In the case of the 266 nm Nd: YAG laser, the optimal etching appeared at twice ratio of H₂O₂/HF, where the etch depth of 420 nm was achieved with a fluence of 12 mJ/cm² and shot number of 30000. Results showed that the etch effect of the 266 nm Nd: YAG laser was more desirable than that of the 193 nm ArF excimer laser.     

GaN基激光器的研究进展

GaN材料作为第三代半导体材料具有十分独特的性能,其发光波段可以覆盖从红外到深紫外波段。GaN材料击穿电场强、发光效率高,使其在显示、照明、通信等领域具有非常广泛的应用。综述了GaN基激光器的发展历程及其失效和退化机制的研究进展。目前最新的蓝光GaN基激光器在3 A电流连续工作时的电压和输出功率为4.03 V和5.25 W;最新的绿光激光器波长为532 nm,在电流1.6 A时,输出功率为1.19 W。进一步阐述了GaN基激光器退化的主要表现,即随着工作时间的延长,激光器发光效率降低、光转化效率降低以及电压升高。总结了四种主要的退化模式,分别为封装退化、静电损伤、腔面退化和芯片失效。     

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。     

二极管端面泵浦Nd:YAG 1319nm连续波激光器

阐述了一种二极管端面泵浦的1 319 nm Nd:YAG连续波全固态激光器,理论上分析了最佳谐振腔长和最佳透过率,通过试验在腔长4 cm,泵浦功率7 W,输出镜透过率3%时,获得1 319 nm最大连续波输出功率1.3 W,光-光转换效率为20.6%。