端面研磨Nd:YAG晶体棒热透镜焦距测量

主要分析和测量端面研磨凹面的Nd:YAG激光晶体棒的热透镜焦距。实验通过He-Ne光测试法,分别测量了不同功率下的端面研磨和未研磨晶体棒的热透镜焦距,并通过作图比较二者的热透镜焦距随泵浦功率变化情况,得出随着泵浦功率的增大,热透镜焦距逐渐减小的结论。文中对未研磨晶体棒热透镜焦距进行了理论和实验值的比较,曲线情况基本相符,故根据理论计算出补偿热透镜效应所需要的晶体棒的研磨半径。由于通过理论计算得出的研磨半径在实验过程中出现了出光阈值高,输出功率降低等一些现象,不利于生产的需要,故在实际经验的指导下,增大了晶体棒的研磨半径。结论指出端面研磨晶体棒的方法在一定条件下能对激光晶体棒的热透镜效应进行补偿,对大功率固体激光器的研发有一定积极作用。     

钛宝石端面泵浦Yb~(3+):YAG激光器输出功率的理论分析

从准三能级速率方程出发,模拟分析了940 nm钛宝石激光端面泵浦Yb3+:YAG输出1 030 nm激光的性能.在此过程中,着重考虑了泵浦光的吸收饱和以及Yb3+的自吸收损耗.结果表明:由于输出波长在1 030 nm附近的Yb3+:YAG晶体存在严重的自吸收损耗,入射功率必须足够强时才能有激光输出,因此激光器的阈值较高;同时,自吸收损耗与Yb3+离子浓度、晶体厚度有关,存在最佳的晶体厚度和Yb3+离子浓度,使激光器的输出功率最大.泵浦光的吸收饱和使激光器运转时激光下能级的粒子数减少,吸收系数下降,相同入射泵浦功率时,激光器的输出功率较低.     

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.     

Nd:YAG晶体发光的浓度和温度特性

在8K低温下测量了温梯法生长的不同浓度Nd：YAG晶体的高分辨吸收谱，Nd掺杂的摩尔分数分别为0．01，0．02和0，03，YAG在不同浓度下都存在明显的卫星线结构。对不同浓度Nd：YAG晶体荧光光谱的研究发现，摩尔分数为0．02的Nd：YAG晶体具有最强的荧光强度，从6K到300K的不同温度下对不同浓度Nd：YAG晶体的^4F3/2能级的荧光衰减进行了测量。实验发现，不同浓度Nd：YAG的衰减曲线都表现出明显的非指数形式，高浓度Nd：YAG晶体的荧光寿命呈现出明显的温度依赖特性，这主要归因于Nd^3 离子间相互作用和能量转移速率随Nd浓度的增加而增大。     

高掺铒和低掺铒YAG晶体的光谱比较研究

本文对Ｅｒ＾３＋离子浓度为１ｗｔ％和５０ｗｔ％的两种Ｅｒ：ＹＡＧ晶体的吸收谱和红外光致发光谱进行了研究。讨论了Ｅｒ＾３＋离子浓度对实现激光运转的影响。     

Nd：YAG晶体中色心的发光特性和激光超辐射实验

研究了电阻炉生长的Ｎｄ：ＹＡＧ晶体中色心的吸收光谱、激发光谱和发射光谱以及热处理和辐照对光谱特性的影响。分析了色心形成的机理。用含色心的Ｎｄ：ＹＡＧ棒做激光实验，观察到超辐射输出。     

晶体半径对LD端面抽运圆柱形晶体热效应的影响

通过对LD端面抽运棒状Nd:YAG晶体的热效应进行理论分析,考虑晶体内部抽运光束分布及连续抽运过程中晶体周边与冷却液之间的对流传热,建立了更为合理的边界条件,得出更符合实际的晶体的温度分布场,计算了晶体半径以及晶体散热面积对热效应的影响.研究结果表明,减小晶体半径晶体中心与表面的温度差均减小,热焦距增大,晶体热效应降低;增大晶体散热面积虽然降低晶体内部温度场,但由于端面抽运的特点导致晶体中心附近温度变化率增加,反而使热焦距减小,加剧了晶体热效应.     

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。     

Yb∶YAG晶体光谱的温度特性

通过测量不同温度下Yb∶YAG晶体的吸收光谱和低温光谱发现,即使在低温下,Yb∶YAG晶体也具有非常丰富的吸收带和发射带,这主要是由于Yb的4 f电子所受屏蔽较少,易于与周围晶格产生较强的相互作用,并且YAG基质有非常丰富的声子振动峰,当两个Strak能级的间隔与晶格声子振动能量相匹配时,一个强的振动结构就会出现.Yb∶YAG晶体低温下的选择激发荧光光谱进一步表明了Yb3+离子强的电子-声子耦合作用的存在.这种作用也导致了Yb∶YAG晶体零声子线的温度展宽和线移.当温度从8 K升温到300 K时,零声子线从6.3 cm-1展宽到42 cm-1.随温度升高,零声子线逐渐红移,300 K时,零声子线相对于8K时向长波移动了约8 cm-1.     

Yb:YAG晶体光谱的温度特性

通过测量不同温度下Yb：YAG晶体的吸收光谱和低温光谱发现,即使在低温下,Yb：YAG晶体也具有非常丰富的吸收带和发射带,这主要是由于Yb的4f电子所受屏蔽较少,易于与周围晶格产生较强的相互作用,并且YAG基质有非常丰富的声子振动峰,当两个Strak能级的间隔与晶格声子振动能量相匹配时,一个强的振动结构就会出现．Yb：YAG晶体低温下的选择激发荧光光谱进一步表明了Yb^3＋离子强的电子一声子耦合作用的存在．这种作用也导致了Yb：YAG晶体零声子线的温度展宽和线移．当温度从8K升温到300K时,零声子线从6．3cm^-1展宽到42cm^-1．随温度升高,零声子线逐渐红移,300K时,零声子线相对于8K时向长波移动了约8cm^-1．     

BBO晶体对皮秒YAP和YAG激光的腔内倍频

以ＢＢＯ晶体作为腔内倍频元件，研究带抗共振环对撞脉冲锁模Ｎｄ；ＹＡＰ和Ｎｄ：ＹＡＧ激光器的腔内倍频效应，在两种激光器中分别获得基波脉宽８ｐｓ和１０ｐｓ，倍频能量转换继７０．０％和６３．６％。理论分析和实验结果相吻合。     

LD端面泵浦Nd∶YAG/LBO蓝光激光器热效应分析

采用平凹腔,实现LD端面泵浦Nd∶YAG/LBO全固态蓝光激光器.在泵光功率为7.33W时,得到最大蓝光输出87.6mW,倍频光转换效率为1.2%,斜效率为2.6%.通过求解Possion热传导方程,得出了Nd∶YAG内部温度场分布.     

LD端面泵浦Nd：YAG／LBO蓝光激光器热效应分析

采用平凹腔,实现LD端面泵浦Nd:YAG/LBO全固态蓝光激光器.在泵光功率为7.33 W时,得到最大蓝光输出87.6 mW,倍频光转换效率为1.2%,斜效率为2.6%.通过求解Possion热传导方程,得出了Nd:YAG内部温度场分布.     

Nd:YAG晶体表面性能等离子体改性研究

采用自行研制的常温等离子设备,开展等离子体射流对Nd:YAG晶体表面润湿性和表面力学性能的改性试验研究.结果表明:等离子体对Nd:YAG晶体表面具有明显的改性作用,等离子体改性后3种粗糙度特征的Nd:YAG表面润湿性均获得改善,其中光滑表面由疏水转变为超亲水,且在30 h内保持良好的亲水状态,改性后Nd:YAG晶体表面...     

LD双端面泵浦Nd:YAG激光器实验研究

【目的】对双端面泵浦的Nd:YAG激光器进行实验研究。【方法】设计了一种对激光晶体YAG进行双端面泵浦的结构方式,提出对激光晶体介质进行传导冷却与水冷冷却相结合的散热方法,并进一步分析在双端面泵浦下晶体内部的热功率分布,并对晶体内的温度场分布进行了数值模拟计算。【结果】采用U型平行平面腔结构,在注入总泵浦光为33.8W时,得到最高输出功率22.30 W,光-光转换斜效率为71.2%,出光阈值功率为6.68 W,输出光束为基模,M2为1.4。【结论】双端面泵浦YAG激光器比单端面泵浦具有更高的转换效率、更好的光束质量,具有很强的实用价值。
     

LD端面泵浦Nd:YAG激光器的热效应研究

对激光二极管端面泵浦Nd:YAG激光器的热效应进行了分析.由热传导方程得出YAG晶体内的温度分布,模拟出激光晶体的折射率分布,并得到了激光束腰和YAG的热焦距随泵浦功率的变化曲线.     

Na:YAG激光晶体前囊膜切开在现代白内障手术中的应用

应用Na:YAG激光在现代白内障手术前做晶体前囊膜切开术394例417眼,其中老年性白内障365眼,外伤性白内障26眼,并发性白内障19眼,先天性白内障7眼。术中玻璃体脱出18眼占4.3％,前房出血12眼又占2.9％,瞳孔移位79眼占18.9％,全部病例术中瞳孔区透明无残余皮质,而且术后角膜内皮水肿轻、恢复快、矫正视力理想。与传统截囊方式比较:裁囊充分,简化手术程序,并发症少,并就激光晶体前囊膜切开术后眼压升高的机制进行探讨,提示在白内障术前1～2小时内做激光晶体前囊膜切开术较为适宜。     

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.     

LD端面泵浦被动调Q激光器的实验研究

从Cr4+ :YAG的晶体特性及开关特性出发 ,通过实验实现了LD端面泵浦被动调Q激光器的运转 ,得到了最小脉宽为 2 2ns,重复频率为 2 3kHz,峰值功率为 3 .5kW的激光输出 ,脉冲和稳定性为± 6% ,并对实验中出现的各种现象进行了定性的分析