高重复率LiF:F_2~-色心调Q的YAG倍频激光器

本文阐述了作者研制的LiF:F_2~-晶体色心调Q的YAG倍频激光器.该激光器输出高重复率、高峰值功率、窄脉宽的脉冲蓝绿激光,适用于机载激光雷达进行大面积、高深度、高精度的海洋探测.文中还介绍了这种激光器输出激光的偏振性、脉冲宽度和能量的稳定性等实验结果.     

Nd：YAG系统的调Q双成份受激辐射

LiF:F_2~-色心晶体作为Nd:YAG激光系统的被动Q开关时,在适当条件下自身亦能产生受激辐射,作者在实验上实现了这种调Q双成份的受激辐射输出,并研究了其各种特性.     

LiF：F2^—色心晶体在被动调Q时的受激辐射

本文报导了Nd~(3+)∶YAG激光用LiF:F_2~-色心晶体进行被动调Q时获得该晶体的受激辐射,其光谱范围为1.133～1.154μm.本文用两个耦合的四能级系统的速率方程理论,解释了这一现象,同时给出了若干实验结果.     

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。     

LiF:F_2~－色心晶体在被动调Q时的受激辐射

本文报导了 Nd~(3+):YAG 激光用 LiF:F_2~1色心晶体进行被动调 Q 时获得该晶体的受激辐射,其光谱范围为1.133～1.15μm。本文用两个耦合的四能级系统的速率方程理论,解释了这一现象,同时给出了若干实验结果。     

掺镁氟化锂晶体中F—聚集心热衰变过程的研究

本文报告了LiF:Mg晶体中F_2、F_2~-、F_3、(F_2~ )~(?)及F_4等在室温下稳定的F聚集心开始进行热衰变的温度及完全热分解时的温度,依据实验结果可知,150℃以下F聚集心的热衰变过程以得失电子为主;在150℃～250℃之间.主要是F聚集心分解为单个F心的过程.     

高重复率倍频激光器色心调Q器件的研究

研究了色心调Ｑ ＹＡＧ倍频激光器总效率与晶体初始透过率及倍频效率之间的关系，找出了最佳的初始透过率；分析了色心调Ｑ晶体的热力学破坏情况及晶体内部的温度分布情况，在高重复率情况下建立了调Ｑ晶体的热物理模型；测量了不同透过率的晶体的输出能量和脉冲宽度，在散热与不散热状态下测量了晶体的温度场。结果表明，实验与理论相吻合。     

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。     

Nd:YAG系统的调Q双成份受激辐射

LiF∶F~-_2色心晶体作为Nd∶YAG激光系统的被动Q开关时,在适当条件下自身亦能产生受激辐射,作者在实验上实现了这种调Q双成份的受激辐射输出,并研究了其各种特性。     

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。     

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。     

1.9 ns LD端面泵浦Nd:YVO4/GaAs被动调Q激光器

研究了激光二极管端面泵浦Nd:YVO4/GaAs被动调Q激光器的输出特性。在连续光运转和调Q运转情况下,得到的激光最高输出斜效率分别为41.5%和11.4%。用一片700 μm厚的GaAs薄片作为饱和吸收体,对1.06 μm激光透过率为6.5%的平面镜作为15 mm谐振腔的耦合输出镜,得到的最短脉宽仅为1.9 ns。在泵浦功率由0.5 W上升到5.6 W的过程中,用T为6.5%和20%的输出镜得到的脉冲重复频率从18.7和23.9 kHz分别上升到53和41.3 kHz。两种输出镜透过率下得到的最大脉冲能量分别为8.5和13.3 μJ,相应的峰值功率高达4.45和4.6 kW。此激光器具有非常高的振幅稳定性,在高泵浦功率下调Q脉冲振幅波动小于3%。     

氟化锂晶体中O~(--)对于F_2~+心稳定作用的理论研究

本文就LiF晶体中O~(--)对于F_2~+心的稳定作用,进行了理论研究。作者根据文中提出的能量循环关系图,采用HWW模型和点电荷模型,应用量子力学的微扰方法,求出O~(--)于F_2~+心能态影响的一般表式。其结果表明,O~(--)不仅使F_2~+心的电子亲和能下降,而且使F_2~+心的结合能增加,正是这两方面的因素,使得掺氧LiF晶体中F_2~+的稳定性提高。文中报告了LiF晶体中O~(--)对于F_2~+心稳定能的理论值,并同实验值进行了比较,在所选择的参数条件下,两者很好地吻合。本文所报告的工作,尚未见有文献报导。     

基于Nd:YAG/Cr:YAG键合晶体的被动调Q微片激光器

利用端面泵浦Nd:YAG/Cr:YAG键合晶体搭建了1064 nm被动调Q微片激光器.采用100 Hz脉冲光源泵浦键合晶体,获得了脉冲宽度1.72 ns、峰值功率70.3 kW、单脉冲能量120μJ的被动调Q脉冲激光,相应的最大光-光转化效率为4.1％.利用连续光源泵浦,获得了重复频率为3.1 kHz、脉冲宽度为3.5...     

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.     

LiF：F2晶体作激活介质与调Q元件复合应用的理论分析

从速率方程出发，分析了LiF:F2晶体作激活介质与调Q元件复合应用时的激光振荡过程，得到吸收系数和光子数密度的解析表达式，计算机求解的结果（数值解）与解析解所得结论一致。     

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.     

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。     

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。     

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.