LD脉冲泵浦对Nd：YVO4激光器输出特性的影响

采用LD脉冲泵浦Nd：YVO4晶体,实验得到了相同占空比、不同脉冲宽度时的平均输入输出功率特性,并比较了相同泵浦峰值功率下的转换效率．从理论分析了影响晶体散热的因素,得到了晶体的散热效率与晶体内积聚的热量的值成正比的结论,并进行了数值计算．总结了采用LD脉冲式泵浦对Nd：YVO4激光器输出特性的影响,从而分析了提高脉冲泵浦转换效率的途径．     

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。     

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％．     

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.     

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。     

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.     

铌酸锂波长转换器中参量过程的研究

考虑到抽运损耗、走离和非线性等效应,对周期性极化LiNbO3光波导的级联二阶非线性效应波长转换中的参量过程进行了理论研究及数值分析,结果表明:抽运光、信号光和差频光之间会发生周期性能量振荡,最优波导长度随抽运光和信号光的注入功率的增大而减小;脉冲抽运时因走离效应的影响,能量振荡相对较弱.利用这种能量振荡特性,通过调整注入控制光功率大小在实现信号波长转换的同时可以实现脉冲整形.     

光子晶体光纤喇曼放大器的增益研究

在单信号和多信号条件下,通过数值计算的方法分析了几种光子晶体光纤作喇曼放大器介质的增益情况。考虑有效喇曼增益系数,光纤损耗,泵浦功率等多个参量对增益的影响,将现有低损耗光子晶体光纤与色散补偿光纤进行了比较。结果表明,当小纤芯光子晶体光纤的损耗达到较低的水平后,PCF将成为良好的喇曼放大器增益介质。     

色散对高斯脉冲传输的影响

在不考虑损耗和各种非线性效应的情况下,采用解析和数值相结合的方法,详细研究了色散对无啁啾高斯脉冲和啁啾高斯脉冲在光纤中传输特性的影响,研究结果对进一步探索光脉冲在光纤中的传输提供了理论依据．     

考虑地震动空间效应的城市高架桥梁地震碰撞响应分析

分析了地震动空间效应对城市高架简支梁桥和多跨连续梁桥地震碰撞响应的影响．拟合了与规范反应谱相一致且考虑空间效应的人工地震波；建立了两种桥型的有限元模型；数值仿真并比较分析了一致激励以及仅考虑行波效应、仅考虑部分相干效应和同时考虑行波效应与部分相干效应的非一致激励等4种激励情况下，两种桥型的非线性地震碰撞响应．结果表明：地震动空间效应对桥梁地震碰撞响应的影响显著，且对连续梁桥的影响更为明显；考虑地震动空间效应会使桥梁的撞击力明显增大，同时考虑行波效应与部分相干效应时增幅最大；随着视波速的提高，地震动空间效应的影响逐渐减弱．因此，在城市高架桥梁地震碰撞响应分析中，必须考虑地震动空间效应的影响.     

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。     

不同掺杂离子浓度对Yb:YAG微片激光器性能的影响

根据激光物理理论对Yb:YAG微片激光性能进行了理论分析,用于研究镱浓度对Yb:YAG微片激光器性能的影响。在理论分析的基础上进行了数值模拟计算,不同浓度下,通过改变晶体厚度和输出镜透过率提出了Yb:YAG微片激光器的优化运转方案。通过选择较厚的2mm、较低浓度10at.%掺杂的Yb:YAG晶体可以获得较好的激光性能,或薄1mm的具有较高浓度20at.%掺杂的Yb:YAG晶体也可以获得较好的激光性能。     

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.     

脉冲泵浦对准三能级Nd:YAG激光晶体热效应的影响

对热效应影响严重的准三能级系统激光晶体采用脉冲激光泵浦,在泊松方程中引入矩形方波函数,考虑晶体侧面与冷却液之间的对流传热,以及晶体端面与外界的热传导,建立圆柱形Nd:YAG晶体的热传导模型和边界条件,采用有限元差分方法,求解变形后的泊松方程,得到激光晶体内温度的建立过程和临界稳定温度场分布。结果表明,采用脉冲泵浦方式能大大降低晶体内部的温度,有效减小晶体内部的热效应,为准三能级和三能级系统激光晶体的热效应研究提供了参考。     

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。     

飞秒脉冲在磷酸二氢钾晶体中的色散特性

探讨飞秒脉冲在单轴晶体中的色散特性,根据主轴折射率色散方程,在不考虑晶体吸收及其他非线性作用的情况下,研究飞秒脉冲在磷酸二氢钾（monopotassium phosphate,KDP）晶体中的色散特性.由于晶体的色散,入射飞秒脉冲中不同频率的光波在晶体中传播时会引起不同的相位变化,从而改变出射脉冲的波形.通过数值计算得到飞秒脉冲在晶体中的传输特性,发现输出脉冲的脉宽、光强、展宽会随输入脉冲的中心波长、晶体的长度及脉冲光波的偏振方式等因素的变化而变化.所得到的结果,对于倍频研究、脉冲整形以及光学晶体器件的研发等具有一定的参考价值.     

氙灯泵浦的Nd:YAG激光器时间响应特性分析

通过求解四能级系统速率方程,计算出以理想的矩型脉冲光源做为泵浦光源,氙灯泵浦的Nd:YAG激光器响应时间与光源泵浦强度成正比。用仿真脉冲电路产生的准矩形脉冲光泵浦Nd:YAG晶体,对理论分析进行了实验验证,实验结果与理论计算完全吻合。     

Er∶YAG激光器及其应用研究

概述了 Er∶ YAG晶体的光谱特性 ,在此基础上设计研制了 2套激光装置 ,单灯单椭圆和双灯双椭圆聚光腔及电源 ,比较了两者的优缺点。针对 2 .94μm铒离子激光上能级粒子寿命短、下能级粒子寿命长的特点 ,设计改进了激光电源 ;一般固体激光电源放电脉宽较宽 ,泵浦 Er∶ YAG效率不高 ,改进后的电源较大地压缩了氙灯放电脉冲宽度 ,提高了激光输出效率。在单灯单椭圆装置中 ,在电压 1.7k V时 ,获得激光输出 1.0 8J,斜率效率 7.2 7‰。还阐述了 2 .94μm激光与生物组织作用特点 ,如吸收率高、作用浅 ,不产生血凝等 ,开展了激光验血采样应用研究 ,取得良好效果     

富勒烯衍生物非线性光学及其光限幅研究

应用倍频Nd：YAG脉冲激光,在波长为532nm、脉冲宽度为8ns的条件下,测试了富勒烯衍生物非线性吸收与光限幅特性。测试结果表明,C60衍生物的光限幅性能优于C60的光限幅性能。