238W高功率端泵浦Nd：YAG激光器
激光打标机区别对比
激光打标机区别对比灯泵YAG激光打标机半导体侧泵激光打标机光纤激光打标机半导体端泵激光打标机二二氧化碳激光打标机原理YAG激光器是红外光频段波长为1.064um的固体激光器，采用氪灯作为能量源（激励源），ND：YAG(Nd:YAG激光器。
Nd（钕）是一种稀土族元素，YAG代表钇铝石榴石，晶体结构与红宝石相似)作为产生激光的介质，发出特定波长可以促使工作物质生产能级跃迁释放出激光，将激光能量放大后就形成对材料加工的激光束。
半导体打标机是使用波长为0.808um半导体激光二极管侧面泵浦Nd：YAG介质，使介质产生大量的反转粒子在Q开关的作用下形成波长1.064um的巨脉冲激光输出，电光转换效率高。
其中YAG和半导体打标机多用于金属、IC等，半导体与YAG相比有较好的稳定性、省电、不用换灯、等优点，价格相对较高。
采用光纤激光器生产激光的打标机，光束质量好，电光转换效率高。
半导体打标机是使用波长为0.808um半导体激光二极管端面泵浦Nd：YAG介质，使介质产生大量的反转粒子在Q开关的作用下形成波长1.064um的巨脉冲激光输出，电光转换效率高。
其中YAG和半导体打标机多用于金属、IC等，半导体与YAG相比有较好的稳定性、省电、不用换灯、等优点，价格相对较高。
CO2激光器是红外光频段波长为10.64um的气体激光器，采用CO2气体充入放电管作为产生激光的介质，当在电极上加高电压，放电管中产生辉光放电，就可使气体分子释放出激光，将激光能量放大后就形成对材料加工的激光束。
用电消耗量由于转化率低，产生的废热大于半导体泵浦激光器，电功率平均消耗6KW/h 半导体泵浦的转换效率高，模式好，更易聚焦出高能量的更小面积的光点，标记同样的物体时所需的外部能量更小，电功率平均消耗2KW/h高的电光转换率，综合电光效率高达20%以上，大幅度的节约工作时的耗电，节约运行成本，电功率平均消耗600W/h半导体泵浦的转换效率高，模式好，更易聚焦出高能量的更小面积的光点，标记同样的物体时所需的外部能量更小，电功率平均消耗1.5KW/h转化率较高，电功率平均消耗2KW/h适用范围各类金属和非金属材料及产品表面的打标，如不锈钢、铝合金、铜、金块、陶瓷、合成材料、橡胶皮革、五金工具、水龙头、离合器、轴承、轴瓦、齿轮、气门、活塞环、钢管、钢板。
Nd∶YAG激光器的特性及应用
激光是60 年代初出现的一种新型光源,激光以其高亮度、高单色性、高方向性和高相干性,引起普遍重视,并很快在工农业生产、科学技术、医疗、国防等各个领域得到广泛应用。
激光医学是激光技术与医疗科学有机结合的产物,激光在70 年代开始广泛用于临床;90 年代,随着新型激光器的研制成功,激光与医疗、生物组织科学紧密结合,研究范围日益扩大。
Nd:YAG 激光器以其增益高、阈值低、量子效率高、热效应小、机械性能良好、适合各种工作模式(连续、脉冲) 等特点,在当今各种固体激光器中应用物质相互作用的效果是不同的, 不同波长的Nd:YAG激光器采用连续、脉冲等方式工作使激光与不同部位的生物组织相互作用,可以获得良好的疗效。
医用Nd:YAG 激光器在外科手术、眼科、牙科、口腔科、耳鼻喉科、皮肤科、美容等方面应用广泛,特别是治疗皮肤色素性疾病,有创伤小、愈合好、无疤痕等独特优点,本文主要介绍Nd:YAG 激光器的特性以及在治疗皮肤疾病方面的应用,使读者了解各种激光器的性能及不同种类激光治疗仪的治疗效果。
一、Nd:YAG 激光器的特性能产生激光的系统,称为激光器。
一台简单的激光器通常由工作物质、泵浦源和谐振腔三部分组成。
自1960 年第一台激光器诞生以来,已有上百种激光器问世。
形形色色的激光器彼此之间差异极大,根据产生激光的工作物质,有气体、液体、固体和半导体激光器等。
固体激光器是以固态基质中掺入少量激活元素为工作物质的激光器,工作物质的物理化学性能主要取决于基质材料,而其光谱特性主要由发光粒子的能级结构决定。
但发光粒子受基质材料的影响,其光谱特性将有所变化,有的甚至变化很大。
用作基质的主要有刚玉、石榴石晶体及各种玻璃等。
发光粒子称为激活离子,最常用的激活离子为钕、铬等稀土元素离子。
例如世界上第一台激光器所用工作物质为红宝石,就是掺入极少量铬离子的刚玉。
以掺有一定量钕离子(Nd3 + ) 的钇铝石榴石( YAG) 晶体为工作物质的激光器,称为掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG) 激光器。
泵浦Nd：YAG激光器
LD侧面泵浦Nd：YAG激光器的研究摘要介绍了YAG晶体的性质以及与其他类似晶体的比较，介绍了固体激光器泵浦的两种方式:端面泵浦和侧面泵浦，并主要分析了侧面泵浦的优点。
设计和分析了一种侧面泵浦结构的固体激光器，通过选取合适激光晶体（Nd：YAG晶体），进行侧面泵浦。
在泵浦光反向冷却套侧壁镀高反射金膜，使激光棒侧向均匀泵浦，实现低阶膜输出。
对激光二极管侧面泵浦Nd∶YAG 激光器的热效应进行了分析，通过热传导方程的推导和分析，得出YAG晶体内的温度分布情况，以及对各种可能的结果进行了数值模拟和分析，得到了一些影响YAG晶体内的温度分布的因素。
关键词：固体激光器；LD侧面泵浦；Nd：YAG晶体；热效应The Study on LD Side-pumped Nd：YAG LaserAbstractDescribed the nature of the YAG crystal and other similar comparison of crystal, introduced a solid-state laser pumped in two ways: end-pumped and side-pumped. And the main analysis of the advantages is on side-pumped. Design and analyse a side-pumped solid-state laser. By choosing a suitable laser crystal (Nd: YAG crystal), For side-pumped. In the reverse cooling pump sets highly reflective gold-plated wall membrane, So that the lateral uniformity of the laser rod pumped to achieve low film output. Of the laser diode side-pumped Nd: YAG laser thermal effects are analyzed. Heat conduction equation through the derivation and analysis within the YAG crystal temperature distribution, As well as the range of possible outcomes of a numerical simulation and analysis, have been some impact on the temperature inside the YAG crystal is a factor.Key words：solid state laser ; LD side-pump; Nd：YAG crystal；Thermal effect目录摘要 0ABSTRACT (1)1 绪论 (3)2 激光器 (4)2.1激光器简介 (4)2.1.1 什么是激光器 (4)2.1.2 激光器工作原理 (4)2.1.3 激光工作物质 (4)2.1.4 激励(泵浦)系统 (5)2.1.5 光学共振腔 (5)2．2固体激光器 (5)2.2.1 什么是固体激光器 (5)2.2.2 Nd:YAG晶体 (6)2.2.3 ND：YAG激光器 (7)2.3LD泵浦固体激光器 (7)2.3.1 LD泵浦固体激光器的优点 (7)2.3.2 侧面泵浦 (8)2.3.3 LD泵浦固体激光器的发展状况 (9)3 LD侧面泵浦ND：YAG激光器 (10)3.1LD侧面泵浦N D:YAG激光器的设计与分析 (10)3.1.1 阵列管泵浦源结构分析 (10)3.1.2 激光晶体棒选取 (10)3.1.3 聚光结构设计 (12)3.2模拟分析与推导 (12)3.2.1 泵浦高斯光强修正 (12)3.2.2 热传导方程与温度场 (13)3.2.3 激光棒内的温度分布 (13)3.2.4 激光棒内的热应力和热应力双折射 (14)3.3讨论 (17)4 总结 (18)致谢 (18)参考文献 (19)1 绪论世界上第一个激光器的成功演示距今已经40多年了。
NdYAG激光
Nd:YAG激光Nd:YAG激光介绍：激光或英文称为LASER (雷射）其全名为L ight A mplification by S timulated E mission of R adiation.Nd.YAG为其英文简化名称，来自(N eodymium-d oped Y ttrium A luminium G ar net; Nd：Y3Al5O12)或中文称之为钇铝石榴石晶体，钇铝石榴石晶体为其激活物质，体晶体内之Nd原子含量为0.6～1.1％，属固体激光，可激发脉冲激光或连续式激光，发射之激光为红外线波长 1.064μm。
椭圆反射镜Nd.YAG激活物质晶体使用之泵浦灯管主要为氪气(krypton)或氙气(Xenon)灯管，泵浦灯的发射光谱是一个宽带连续浦，但仅少数固定的光谱峰被Nd离子吸收，所以泵浦灯仅利用了很少部份的光谱能量，大部份没被吸收的光谱能量转换成热能，所以能量的使用率偏低。
Nd:YAG吸收的光谱区域由0.730μm ~ 0.760μm与0.790μm ~ 0.820μm，光谱能被吸收后，会导致原子由低能级向高能级跃迁，部分跃迁到高能级的原子又会跃迁到低能级并释放出相同频率单色光谱，但所释放的光谱并无固定方向与相位，所以尚无法形成激光。
[编辑本段]激光生成原理。
当将激活物质放在两个互相平行的反射镜，（其中一片100%反射另一片50%透射镜）就可构成的光学谐振腔，在这光学谐振腔内，非轴向传播的单色光谱被排出谐振腔外：轴向传播的单色光谱在腔内往返传播。
当单色光谱在激光物质中往返传播时，称为谐振腔内“自激振荡”。
当泵浦灯提供足够的高能级的原子在激光物质内，具有高能级的原子在两能级间存在着自发发射跃迁、受激发射跃迁和受激吸收跃迁等三种过程。
受激发射跃迁所产生的受激发射光，与入射光具有相同的频率、相位。
当光重复在谐振腔内通过“粒子数反转状态”的激活物质后，相同频率单色光谱的光强被增大生成了激光，激光高渗透率就能透过谐振腔内50%的透射镜里发射出来，成为连续式激光。
热助推泵浦Nd_YAG激光器热性能研究
第40卷 第1期 激光与红外Vol.40,No.1 2010年1月 LASER & I N FRARE D January,2010 文章编号:100125078(2010)0120041203・激光器技术・热助推泵浦Nd∶Y AG激光器热性能研究晏思平,王德良,路英宾,王颖麟,高剑波,陈德章,卿光弼(西南技术物理研究所,四川成都610041)摘 要:采用热助推泵浦技术,实现了885nm LD热助推泵浦的板条Nd∶Y AG脉冲激光器运转。
从粒子跃迁机理上对热助推泵浦方式做了理论分析,并通过实验验证了885n m热助推泵浦相对于802n m泵浦的优势。
885nm热助推泵浦的光光效率比802nm泵浦方式提高了26%,废热产生则减少了约23%,结果表明热助推泵浦方案在热性能相对传统泵浦有明显的优势。
关键词:激光器;热效应;热助推泵浦中图分类号:T N248.1 文献标识码:AStudy on ther mal characteristi cs of Nd∶YAG l asersunder ther mally boosted pu mpi n gY AN Si2p ing,WANG De2liang,LU Ying2bin,WANG Ying2lin,G AO J ian2boCHE N De2zhang,Q I N G Guang2bi(South west I nstitute of Technical Physics,Chengdu610041,China)Abstract:Ther mally boosted pu mp ing sche me is adop ted,pulse laser e m issi on successfully is de monstrated in a slabNd∶Y AG crystal under LD ther mally boosted pu mp ing at885n m.Theoretical analysis of ther mally boosted pu mp inghas been done according t o particle transiti on,experi m ental comparing bet w een885nm ther mally boosted pu mp ingand802n m traditi onal pu mp ing has been done.The op tical2t o2op tical conversi on efficiency has increased26%thantraditi onal pu mp ing,and heat generated is about23%less than traditi onal pu mp ing.Results reveals that ther mallyboosted pu mp ing sche me has more advantage in ther mal characteristics than traditi onal pu mp ing sche me.Key words:lasers;ther mal effects;ther mally boosted pu mp ing1 引 言热助推泵浦方式是由以色列科研人员Raphael Lavi等提出的[1],是指将处于由基态能级受热分裂出的斯塔克能级上的激活离子直接抽运到激光上能级4F3/2,而传统泵浦方式是将基态能级中的激活离子抽运到能级4F5/2,再弛豫到4F3/2能级。
Q开关Nd：YAG激光临床经验分享
Q开关Nd：YAG激光临床经验分享所谓调Q开关或者Q开关脉冲激光是激光的⼀种形式，简单的说就是通过调Q技术能够让脉冲激光的脉宽，也就是⼀个脉冲持续的时间压缩得很短。
当然，这个有⼀些技术。
那么所谓的调Q技术⼜不是⼀个特别新的⼀个技术，它伴随着激光的产⽣很快就产⽣了。
上个世纪六⼗年代就有这个技术。
主要是希望把脉冲激光的脉宽压缩得时间很短、能量很⼤，所以我们也可以把它称之为短脉冲激光。
当然，短脉冲激光的概念⽐较⼤，很多脉冲只要短⼀点，都可以这么叫。
那么对于调Q激光来说，⼀般可以把脉宽压缩到纳秒级，⽐如从⼏纳秒到⼏⼗个纳秒，然后它的能量可以达到兆⽡级的能量。
所以，它还是⼀个⾮常好的⼀个激光形式，临床上也可以解决很多问题。
⾄于这个Q是什么意思，⼤家可以去翻⼀翻相关的物理书，有些解释但不是特别的清楚，还没有对应的中⽂字可以把它阐述清楚。
这⼀点，希望⼤家谅解。
我搜到的概念是这样⼦的。
他关于调Q技术是这样说的：调Q技术的出现和发展是激光发展史上的⼀个重要突破，它是将激光能量压缩到宽度极窄的脉冲发射，从⽽使光源的峰值功率可提⾼⼏个数量级的⼀种技术。
那么它的⽬的就是压缩脉冲的宽度、提⾼峰值功率，⼤概就是这么个意思。
那么调Q激光跟这个⾊素病的关系呢？我们知道激光是⼀个有特定波长的相⼲光，我们⽤不同波长的激光，它能够解决⽪肤不同的⾊基、处理⾊素病。
当然，激光的波长跟它在⽪肤⾥⾯的穿透性有⾮常⼤的关系。
⼀般来讲，在可见光的范围内，如果波长越长，它的穿透性就越好。
相反，被吸收就少。
波长越短，它容易被吸收，所以穿透就浅了。
我们要选择⼀个好的激光。
说到激光在⽪肤或者介质中的穿透性跟波长有关系，⼀般的规律我们刚才说了。
波长越长，穿透越深。
当然这是这是在可见光范围之内，如果超过可见光，⽐如近红外或者紫外部分的激光波长，可能就不遵循这个原则了。
那么，我们现在⽤的调QNd:YAG 激光是⼀个⼈⼯合成的⼀个固体晶体作为激光的⼯作物质的。
端面泵浦Nd：YAG板条激光器仿真设计(终稿)
分类号：TN242 U D C：D10621-408-(2015)0896-0 密级：公开编号：2011031005成都信息工程大学学位论文端面泵浦Nd:YAG板条激光器仿真设计论文作者姓名：张博欣申请学位专业：电子科学与技术申请学位类别：工学学士指导教师姓名（职称）：何修军（副教授）论文提交日期：2015年05月26日端面泵浦Nd:YAG板条激光器仿真设计摘要端面泵浦Nd:YAG板条激光器以高增益、高效率、低阈值的优点被广泛研究与应用。
本文简述了固体激光器的研究现状与发展，从激光基本原理出发，了解板条激光器的结构与理论分析。
运用LASCAD软件仿真，对端面泵浦Nd:YAG 板条激光器进行仿真设计。
改变参数条件，对板条长度、入射泵浦功率、束腰的光斑尺寸、参考温度、晶体放置位置等6个方面进行了仿真计算。
比较温度与折射率特性曲线的变化，以及输出功率的差异。
结果得到，板条长度越长激光输出功率越高，左端泵浦比双端泵浦方式输出更高。
而透镜的曲率半径都为负的条件下，选择较低的参考温度、较小的束腰的光斑尺寸的同时，要满足很好的温度与折射率特性，又要保证较高的输出功率。
仿真实验中对Nd:YAG板条激光器在小功率方面的相关参数研究，对高平均功率板条激光器的研究与发展具有一定的参考意义。
关键词：端面泵浦；Nd:YAG；板条激光器；输出功率；LASCADSimulation Design of End-pumped Nd:YAG LaserAbstractThe advantages of high gain, high efficiency and low threshold for end pumped Nd:YAG slab lasers are widely studied and applied. This paper briefly described the research status and development of solid state laser. It also introduced the basic principles of laser, the structure and theoretical analysis of slab laser. In this paper, we used the LASCAD software to design the end-pumped Nd:YAG slab laser. We changed the parameter condition to obtain the simulation design, including these six aspects that the slab length, the incident pump power, the waist spot size, the reference temperature, the radius of curvature and so on. The difference of the temperature and refractive index curves and the output power are compared. The results showed that the output efficiency of left end-pumped is better than double-pumped mode. The longer the length of the slab is, the higher the laser output power is. When the curvature radius of lens were both negative, choose lower temperature of reference, the waist spot size should satisfy a good temperature and the refractive index characteristics, and also to ensure the high output power. In the simulation experiment, Studied on the correlation parameters of Nd:YAG slab laser with the small power, have reference value of the research and development of high average power slab laser.Key words:Nd:YAG; Slab laser; end pumped; pumping power; LASCAD目录论文总页数：26页1 引言 (1)2 激光基本原理 (1)2.1 光与物质的相互作用 (1)2.2 激光产生的条件 (5)2.3 激光器的构成 (5)3 Nd:Y AG板条激光器 (8)3.1 Nd:YAG晶体 (8)3.2 板条激光器 (8)3.2.1 板条激光器的工作原理 (8)3.2.2 板条激光器的理论分析 (9)4 Nd:Y AG板条激光器仿真设计 (10)4.1 Nd:YAG激光器基本参数设定 (10)4.2 板条长度对激光器的影响 (11)4.3 入射泵浦功率对激光器的影响 (14)4.4 束腰的光斑尺寸对激光器的影响 (15)4.5 参考温度对激光器的影响 (17)4.6 晶体放置位置对激光器的影响 (19)4.7 曲率半径对激光器的影响 (21)结论 (23)参考文献 (23)致谢 (25)声明 (26)1 引言固体激光器应用非常广泛，特别是科研、医学、工业、通信等领域。
大功率声光调Q Nd：YAG激光器的开题报告
大功率声光调Q Nd：YAG激光器的开题报告1. 概述声光调Q Nd：YAG激光器是一种高功率激光器，其工作原理是通过碘分子的声光调Q效应实现脉冲放大。
该激光器的主要应用领域包括材料加工、医疗、通信等多个领域。
2. 研究目的本次研究旨在探究声光调Q Nd：YAG激光器的原理、性能及其工艺参数优化方法，通过实验验证其在不同领域的应用效果，为该激光器在工业和医疗领域的应用提供重要参考。
3. 研究方法（1）理论研究：通过对声光调Q Nd：YAG激光器原理、工作方式以及优化策略的深入研究，获取相关理论知识。
（2）实验研究：通过采用实验方法，构建声光调Q Nd：YAG激光器实验平台，研究其在不同参数下的输出功率、脉宽、重复频率等性能，并对其在材料加工、医疗等领域的应用效果进行评估。
4. 研究内容（1）声光调Q Nd：YAG激光器的理论原理和工作方式研究。
（2）声光调Q Nd：YAG激光器的工艺参数优化研究。
（3）声光调Q Nd：YAG激光器在不同领域的应用效果研究。
（4）声光调Q Nd：YAG激光器输出光束的稳定性和均匀性研究。
（5）声光调Q Nd：YAG激光器的性能比较和分析研究。
5. 预期成果（1）深入了解声光调Q Nd：YAG激光器的工作原理及发展趋势。
（2）建立声光调Q Nd：YAG激光器的实验平台，获取其在不同领域的应用效果数据。
（3）制定声光调Q Nd：YAG激光器的优化参数策略。
（4）掌握声光调Q Nd：YAG激光器的性能比较和分析方法。
（5）提出声光调Q Nd：YAG激光器在工业和医疗领域的应用建议。
6. 时间安排阶段一：2022年3月—2022年5月通过文献调研和实验设计，完成声光调Q Nd：YAG激光器的原理及工作方式研究，制定实验方案。
阶段二：2022年6月—2022年8月开展声光调Q Nd：YAG激光器实验研究，探究其在不同领域的应用效果，获取相关数据并分析。
阶段三：2022年9月—2022年11月基于实验数据，制定声光调Q Nd：YAG激光器的优化策略，提出其在工业和医疗领域的应用建议。
LD端面泵浦NdYAGBIBO单模蓝光激光器
作的平 2凹谐振腔结构 ,在泵浦功率为 2. 2 W 的情况 下 ,得到了 26. 5 mw 的 473 nm 稳定单模蓝光输出 , 光光转化效率约 1. 4% ,三个小时内功率波动小于
±5% ,为下一步蓝光激光器的产品化提供了理论依 据 ,我们将进一步分析影响输出效率的因素 ,提高蓝 光激光器的输出功率及长期工作稳定性 。
出现晶畴 ,而且价格昂贵 ; BBO 的有效非线性系数较
大 ,但位相匹配角度范围窄 ,走离效应严重 ,激光输
出呈椭圆形 ; LBO 晶体有良好的物理化学性质 ,损伤
阈值很高 ,接收角大 ,走离角小 ,但有效非线性系数
和倍频效率较低 。而偏硼酸铋 (B IBO )是一种新的
性能非常优秀的非线性光学晶体 ,除了具有物理化
对 (1)式中长度 l求导得到 :
f1
N
σ
0
α
= 1
exp ( - αl) - exp ( - αl)
f1
N
σ
0
l
+
L 2
+T 最佳增益介质长度约 2
mm。
1. 2 倍频晶体的选择
当前 ,常用于 946 nm 倍频得到 473 nm 激光的
非线 性 晶 体 有 : KNbO3 、BBO、LBO、B IBO。其 中 , KNbO3 晶体的有效非线性系数最大 、走离角小 ,原则 上讲是首选晶体 ,但它的温度接受角度窄 ,使用中易
摘要 : 从理论上分析了准三能级系统 946 nmNd: YAG全固态激光器运转的条件 ,并比较了几种不同的倍频晶体 的特性 ,给出内腔倍频获得 473 nm蓝光发射的方案 。用波长 808 nm、输出功率为 2. 2 W 的半导体激光器泵浦 Nd: YAG,采用内腔倍频的方法 ,在一定的温度下 ,用 Ⅰ类临界相位匹配 B IBO 晶体倍频获得了 473 nm 26. 5 mW 的单模连续蓝色激光输出 ,功率波动小于 ±5%。 关键词 : 准三能级 ; LD 泵浦 ; 内腔倍频 ; 473 nm全固态蓝光激光器 中图分类号 : O431 文献标识码 : A
LD侧面泵浦Nd∶YAG高重频电光调Q激光器
LD侧面泵浦Nd∶YAG高重频电光调Q激光器毛鑫;沈兆国;付洁;唐刚锋;羊毅;程建新【摘要】To acquire high efficiency middle wave infrared(MWIR) laser of 3 μm~5μm,the high repetition rate driving electro-optic Q-switched synchronization technology and LD side-pumped technology were used to get high repetition rate laser output with 1.06 μm narrowwidth.Periodically poled lithium tantalate (PPLT) was pumped to achieve high-power MWIR laser output of 3 μm ~5 μm.As the input current was 20 A and the Q-switched frequency was 10kHz, the 1.06 μm laser with 15 W power was obtained.After pumping PPLT by the laser, the 3.9 μm laser with maximum power of 2.6 W was got.The conversion efficiency from 1.06 μm to 3.9 μm was 17.3%.Experiment results indicate that the high repetition rate driving e-lectro-optical Q-switched technology and LD side-pumped technology can be used to obtain high-repetition narrow-width 1.06 μm polarized laser, and pumping PPLT can obtain high-power high-efficiency 3.9 μm MWIR laser.%为了获得高效率3 μm～5 μm中红外激光输出,利用电光调Q晶体RbTiOPO4(RTP),通过高重复频率驱动调Q同步技术和LD侧面泵浦技术,获得高重频窄脉宽1.06 μm激光输出,泵浦非线性晶体周期极化钽酸锂(PPLT)进行频率变换,实现高功率3μm～5 μm中红外激光输出.在电源输入电流20 A、调Q 驱动频率10 kHz的条件下,获得15W的1.06 μm激光.利用该1.06μm激光泵浦PPLT获得最高功率为2.6W的3.9 μm中红外激光,1.06μm到3.9μm的转化效率为17.3％.实验结果表明:通过高重频电光调Q技术和LD侧面泵浦技术,可以实现高重频窄脉宽1.06 μm偏振光输出,泵浦PPLT可获得高功率高效率3.9 μm中红外激光输出.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2013(034)002【总页数】4页(P355-358)【关键词】电光调Q;光参量振荡器;中红外【作者】毛鑫;沈兆国;付洁;唐刚锋;羊毅;程建新【作者单位】中航工业洛阳电光设备研究所,河南洛阳471009;中航工业洛阳电光设备研究所,河南洛阳471009;中航工业洛阳电光设备研究所,河南洛阳471009;中航工业洛阳电光设备研究所,河南洛阳471009;中航工业洛阳电光设备研究所,河南洛阳471009;中航工业洛阳电光设备研究所,河南洛阳471009【正文语种】中文【中图分类】TN242引言半导体激光器泵浦的固体激光器（LDPSSL，简称全固态激光器）具有转换效率高、体积小、质量轻、寿命长等优点，与非线性光学频率变换技术相结合可实现更广波段的运转。
LD_侧面泵浦Nd：YAG_激光器介质的瞬态热效应
文章编号：2095-6835（2023）22-0126-05LD侧面泵浦Nd：YAG激光器介质的瞬态热效应杜丹，夏腾（长春中国光学科学技术馆，吉林长春130117）摘要：基于热传导理论建立了LD脉冲单向侧面泵浦棒状Nd：YAG晶体的瞬态温度场分析模型，利用有限元软件模拟了LD单脉冲泵浦和重复脉冲泵浦过程中晶体的瞬态温度场，考察并分析了温度场分布规律及其影响因素。
研究结果表明，单脉冲泵浦过程中的升温阶段，随着泵浦光功率、冷却水温度、吸收系数的增大，晶体中心的温升逐渐增加，而随着对流换热系数的增加，温升逐渐下降；在降温阶段，随着晶体半径和冷却水温度的增大，降温速率下降，而随着对流换热系数的增加，降温速率也增加；对重复脉冲泵浦过程中，占空比越大，引起棒的温升幅值越大、温升的周期性改变程度有所下降。
该研究结果对LD侧面泵浦激光工作物质的热效应研究具有指导意义。
关键词：LD侧面泵浦；瞬态热效应；Nd：YAG；有限元软件中图分类号：TN248文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.22.035短脉冲、长周期泵浦的脉冲激光器，常常会出现热效应的瞬态过程[1]。
当单脉冲泵浦时，晶体的热效应会随时间变化而改变；在周期脉冲泵浦光作用中，激光晶体的热耗也会随之发生周期性变化，最终导致晶体内空间位置的温度跟着发生改变，而且对激光谐振腔也有一定的影响。
在泵浦光脉冲出现的过程中，振荡光受到谐振腔的影响，并且晶体的热效应直接影响着激光谐振腔的构造，从而热效应随着时间变化的这一特性，影响着振荡光的特性。
所以对脉冲泵浦激光晶体内的瞬态温度场研究具有重要意义。
本文分别对单脉冲和重复脉冲过程的单侧泵浦激光介质内的温度分布随时间的变化情况进行了分析，结果可以为研究多侧泵浦激光介质内的温度提供参考。
1物理模型LD阵列单向侧面泵浦棒状Nd：YAG激光器的截面图如图1所示。
图1LD单向侧面泵浦棒状Nd：YAG激光器的截面图考虑晶体对泵浦光的吸收，晶体内单个LD阵列泵浦光场表示为[2]：⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=dyIyxIαωω222expπ2），（式中：I0为沿着激光激光介质轴线z方向单位长度上的泵浦功率的数值；ω为晶体内泵浦光束半径的平均值；α为晶体对泵浦光的吸收系数；d为泵浦光在晶体内传播距离的数值。
Nd-YAG陶瓷激光器原理、性能与应用
Nd-YAG陶瓷激光器原理、性能与应用1 前言固体激光器是最重要的一种激光器，不但激活离子密度大，振荡频带宽，能产生谱线窄的光脉冲，而且具有良好的机械性能和稳定的化学性能。
其体积小、效率高、性能稳定等特点使其成为当前光电子技术领域的一个研究热点。
对于固体激光器来说有 3 种重要的激光介质：单晶、玻璃和陶瓷。
单晶工作物质的激光器体积小，性能可靠、稳定，并适用于各种连续和脉冲激光器件。
但提拉法生长单晶由于其生长周期长、价格昂贵、尺寸小及掺杂浓度低，使其性能和应用范围受到限制。
多年来材料科学工作者一直试图用玻璃、微晶玻璃、多晶陶瓷作为激光工作物质来替代单晶。
激光玻璃的突出优点是制备成本低，易实现大尺寸以及高的光学均匀性，但是，玻璃的热导率[一般低于 1 W/(m?K)] 远低于绝大多数激光晶体的，导致激光玻璃在以高平均功率工作时，材料内部产生大的热致双折射和光学畸变；这一点在强激光领域应用时表现得尤其突出，而且其激光效率与单晶材料相比也较低。
而且玻璃的硬度不够高、荧光线宽较宽和激光振荡阈值较高，不利于作为高性能的激光材料。
激光透明陶瓷具有很多单晶和玻璃所不具备的优点：和单晶相比，透明陶瓷具有掺杂浓度高，掺杂均匀性好，烧结温度低，周期短，成本低，质量可控性强，尺寸大，形状自由度大以及可以实现多层多功能激光器等优点；和玻璃相比，透明陶瓷具有单色性好，结构组成更为理想，热导率高和可承受的辐射功率高等优点。
由于陶瓷是多晶，其内部的晶界、气孔、晶格的不完整性等都会导致材料的不透明性及增加光的散射损失，因此将其用于激光介质存在一定困难。
为了制备和单晶激光性能相当的高品质、高透明度的激光陶瓷，人们做了大量的研究工作。
在所有的材料中，立方晶系的晶体，譬如石榴石型的晶体和稀土倍半氧化物，它们在沿光轴方向上的折射率差等于零而且可以提供低对称性的格位，是制备透明陶瓷的最佳选择，其中最具代表性的是Nd:YAG 透明陶瓷。
2 激光的产生原理2.1 理论基础【波尔兹曼统计分布】根据统计力学原理，大量相同粒子( 原子、离子、分子) 集合处于热平衡温度下，粒子数按能级的分布服从波耳兹曼分布规律，即NJN i * exp[-(E 2- E i )/kT]其中2、Ni分别为能级E2和E i上的粒子数。
高能量 LD 泵浦 Nd ∶YAG 板条激光器
高能量 LD 泵浦Nd ∶YAG 板条激光器沈兆国;唐刚峰;董涛;羊毅;滕云鹏;蔡猛;孙军【摘要】为了获得高能量532 nm 激光输出，利用电光调 Q 晶体 LN，通过调 Q 同步驱动技术和LD 侧面泵浦板条技术，获得高能量窄脉宽1.06μm 激光输出，泵浦非线性晶体 KTP 进行频率变换，实现高能量532 nm 激光输出。
在电源输入电流120 A、调 Q 驱动频率10 Hz 的条件下，获得264 mJ 的1.06μm 激光。
利用该1.06μm 激光泵浦 KTP 获得最高能量为185 mJ 的532 nm 绿光激光输出，1.06μm 到532 nm 的转化效率为70％。
实验结果表明：通过电光调 Q技术和LD 侧面泵浦技术，可以实现高能量窄脉宽1.06μm 激光输出，泵浦 KTP 可获得高能量绿光激光输出。
%To get high energy green laser,using electro-optical Q-switched crystal LN,1.06 μm high energy narrow width laser output is obtained through Q-switched synchronization driving technology and LD-side-pumped slab tech-nology.KTP is pumped to get high energy green laser output.As the input current is 120 A and the Q-switched fre-quency is 10 Hz,1.06 μm laser output energy is 264 mJ,and optical-to-optical conversion efficiency is 70%.Experi-ment results indicate that high repetition narrow width 1.06 μm laser can be obtained through electro-optical Q-switched driving technology and LD-side-pumped technology,and high energy green laser output can be gotten by pumping KTP.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】4页(P187-190)【关键词】激光器;电光调 Q;板条;绿光【作者】沈兆国;唐刚峰;董涛;羊毅;滕云鹏;蔡猛;孙军【作者单位】中航工业洛阳电光设备研究所，河南洛阳 471009;中航工业洛阳电光设备研究所，河南洛阳 471009;中航工业洛阳电光设备研究所，河南洛阳471009;中航工业洛阳电光设备研究所，河南洛阳 471009;中航工业洛阳电光设备研究所，河南洛阳 471009;中航工业洛阳电光设备研究所，河南洛阳 471009;南开大学物理学院，天津 300071【正文语种】中文【中图分类】TN248随着激光技术发展,要求激光器频率越来越高、体积越来越小、维护越来越简单,效率高、寿命长、易维护的半导体泵浦板条激光器是激光器工程化较佳选择,采用半导体泵浦激光器已在国内外激光领域得到广泛应用。
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定。 在 研制 工作 中 ，该 所项 目组 人员创新性 地采用数 控加工 、检 测时间短 的
特 点 ，在 ３０ ７ ０ｎ 波 长 范 围 ４ ￣ ５ ｍ
可测试 多个 生化指标 。其在 临床 检测及家庭 中具有广 阔的应用 前
在不 同望 远镜 通道 的指 向校正方 面 ，创造性 地提 出了利用 太 阳的
的重要项 目之 一 ，检测 患者血 清 中的肌酐 、尿素氮 的含量 ，可有
仪 有 限 公 司 共 同 承 担 的 国 家
８３ ６ Ｂ项 目 “ 型疾 病 快 速 检 测 典
效地对患 者肾病 的患病 程度作 出
础 。 ｆｏ１） Ｎ ．１
项 目负责人 的国家 自然 科学基金 重 点项 目 “ 间高分辨 率光学 与 空 极 紫外成像方 法研究 ”在长春通 过专家验 收。长春光 机所 承担 的 子课 题 “ 紫外高分辨 率成像 方 极 法研 究 ” 圆 满 完 成 全 部 研 究 任 务 ，研究成 果得 到专家 的 高度 肯
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的 批量 化 制作 。采 用 对称 结 构 ，
术难点 ，成功加工 出面形 精度 为
长 春 光 机 所 研 制 成 功
简化 了微型光谱 仪的光 路 ，减小 了体 积 ，显著 提高 了仪 器的性能 指标 ，降低 了仪器最终 的成本 及
生产 周 期 。 中国 有 ６０万 以 上 ０ 的重症 肾病 患者 ，作 为临床检 验
空 间极 紫 外 望 远 镜
原 理 样 机
由国家天文 台艾 国祥院 士任
该 项 目的完 成表 明我 国极紫
外 波段高分 辨率成像 技术 向工程
化 水平又迈进 了一 步 ，使 我 国掌 握 了高分 辨率空 间望远镜 的集成 技 术 ，为下 一步开 展空 间天文望 远镜 的研制 工作奠 定 了坚 实 的基
较 之金 属 与玻 璃衬 底 更 加 匹配 ． 而 且 铜 对 ８０ｎ 附近 泵 浦 源 激 ０ ｍ
发展一种 可在实验 室条 件下演示 的 １０ ｋ 级 别 的 固 体 激 光 器 ， ０ Ｗ 并对其 在不同军 用武器 平 台的各 种可 变子 系统 的综合 能力进行 验 证 。这 份合 同的最初项 目经 费为
项 目所取得的成 果给予 了高度评 价 ，并对后续课题 的研 究计 划和
关键技 术研究 的基础上 ，研 制 出
一
套 １ ． ｎ 的空 间极 紫 外望 远 ７１ ｍ
申请 工 作 提 出 了建 议 。 经 过一
年半 的刻苦攻关 ，项 目组研制成
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镜 原理样机 ，该项 成果 已在 国家
周期 ， 降低 了测试 费用 。（ｏ１） Ｎ． ０
真空紫外 辐射 ，对 不 同通 道 间的 指 向进行 在 轨 校正 的技 术方 案 ， 并进行 了模拟实 验研 究 ，验证 了
方法 的可行性 。在 突破 了一 系列
了深入 的交流和研讨 ，并 实地考
察 了实验现场 。验 收专家组 对该
判断 ，作 为进一步治疗 方 案选 择 的主要 依据 。以小 型化 、便携 式
微 系统 研 究 ” 最 近 通 过 科 技 部 “６ ”专家组 的结题 验收 。专家 ８３ 组就项 目的完成情况 及所取 得 的
社会和经济 效益 与项 目人 员进行
为 目地 的微型生化 分析仪 的研 制 成功 ，使 患者 的门诊即时 检测及 家庭检 测成为 可能 ，缩短 了检测
及硅 光纤狭缝 ，实现 了关键零 件
糙 度与面形 精度加 工相矛盾 的技
种用 于材料加工 的 紧凑 型 二极
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ｅ ｃ ｎ
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管端 泵浦 Ｎ ：Ａ ｄＹ Ｇ激 光器 。该激 光 器 的输 出功 率 达 ２ ８Ｗ ，电一 ３ 光 斜率 效 率 为 ６ ％，光一 转换 ０ 光
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２ ８Ｗ 高 功 率 端 泵 浦 ３
Ｎ ：Ａ 激 光 器 ｄＹ Ｇ
德 国科 学家最 近成功 开发 出
一
在研究过 程 中，项 目组采用 微加工方法 ，首次研 制出硅基 加
声 抛光相结 合的技术 ，解决 了 以 往在超光 滑表面加工 中的 表面粗
热芯片 ’ 、聚合 物微光路 对准芯 片
３ ｍ、表 面 粗 糙 度 为 ０７ ｍ ．ｎ ７ ． ｎ ６
的超 光滑表面反 射镜 ；开展 了纳
米级 多层膜成膜 机理及 方法 的研
国 内首 台 微 型 肾 病
快 速 检 测 生 化 分 析 仪
由长春光机所 、厦 门欧 达科
究 ，采用 计算机 控制 的挡板 补偿
技 术 ，实现 了对不 同镀 膜材 料溅 射 量的精确控 制 ，镀 制出 口径 为 １０ｍ ２ ｍ、膜 厚控 制 精度 １ 、反 ％ 射率均匀性 ５ ％的多层膜 反射镜 ；
功国内首 台微 型肾病快 速检测 生
长 春 光 机 所 研 制 成 功
重 大工程 “ 间太 阳望 远镜 卫星 空 有 效载荷关键技 术研 究 ”中得到
应用 。
化分 析仪 ，并完 成 了仪 器的小批 量试制 工 作 ，仪 器 的关 键 部件 一
微 型光 谱 仪取 得 了生 产许 可 证 。 仪器原型样 机在 国内 ４个不 同医 院完成 了共计 ７ ０例 的临床试用 ０ 工作。测试结 果表 明 ，其性能 指 标基本达到 了进 口大 型生化分 析
效 率 为 ４ ％ ，这 是 目前 世 界 上 ８
不是金 的玻 璃液流 管 ，玻 璃管上
术和 支撑未来 高能激 光武器需 求
的先 进 科 学 技 术 的部 门 。Ｊ —
ＨＰ Ｓ ｓ Ｌ项 目的 目标 是在 ３年之 内
刻 有 ３个 对 称 的宽 １ ｌ ．ｔ ５ｌ ｍ、长 ９ ０ ｍｍ长 的条形槽 。金属 铜薄 膜