谐振腔失谐对二极管泵浦Nd:YAG激光器性能的影响

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脉冲泵浦对准三能级Nd∶YAG激光晶体热效应的影响

脉冲泵浦对准三能级Nd∶YAG激光晶体热效应的影响

Sh a n d o n g No r ma l Un i v e r s i t y ,J i n a n 2 5 0 0 1 4 ,Ch i n )
Ab s t r a c t: W e a p pl y p u l s e l a s e r pu mp e d t o t h e l a s e r c r y s t a l o f q u a s i t h r e e l e v e l s y s t e m wi t h s e v e r e t h e r ma l e f f e c t .W e a l s o i n t r od u c e a r e c t a n gu l a r wa v e f u n c t i o n i n t o a P o i s s o n e q u a t i o n .W e f u r t h e r e s t a bl i s h t h e t h e r ma l c o n d u c t i o n mo d e l a n d i t s b o u n d a r y c o n di t i o n s o f a c y l i n dr i c a l l a s e r c r y s t a l Nd: Y AG ,b a s e d o n t h e c o n v e c t i o n h e a t t r a n s f e r b e t we e n c r y s t a l p r o f i l e
供 了参 考 。 关键词 : 脉 冲 泵浦 ; 准 三能级 ; 泊松 方程 ; 热效 应
中图分 类号 : T N 2 4 8 . 1
文 献标识 码 : A
文章编 号 : 1 0 0 2 - 4 0 2 6 ( 2 0 1 4 ) 0 1 - 0 0 6 3 - 0 5

窄脉宽Nd_YAG声光调Q激光器研究

窄脉宽Nd_YAG声光调Q激光器研究

窄脉宽Nd_YAG声光调Q激光器研究窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器研究激光器是一种将光能转化为有聚束、单一波长、相干和高能量密度的激光光束的装置。

激光器的发展在科学研究、医疗、军事和工业等领域中起着至关重要的作用。

然而,传统的激光器在高能量脉冲输出时容易产生较宽的脉冲宽度,限制了其在某些应用中的效果。

窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器则是一种经过优化设计的激光器,具有窄脉宽、高能量密度和稳定性好等优点。

在该激光器中,采用的是具有狭缝形谐振腔和声光调Q装置的Nd:YAG晶体。

声光调Q装置可以调节激光的脉宽,使其更加窄小。

这种激光器能够产生高质量的激光脉冲,广泛应用于科研、工业和军事领域。

首先,窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器在科学研究中有重要的应用。

科学研究中通常需要高能量脉冲扫描样品或物体,以获取更详尽的信息。

传统激光器脉冲宽度较宽,往往无法满足这种需求。

而窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器的优势在于其可调谐的脉宽,从而使得研究人员可以根据需求调整激光的参数,实现更精确的研究结果。

其次,窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器在工业应用中也具有巨大的潜力。

在工业加工领域,高质量的激光束对于精确加工和切割等工艺至关重要。

窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器通过产生高能量密度的激光脉冲,可以实现对各种材料的精确加工。

该激光器还具有调整脉冲宽度的能力,可以根据不同材料的需求进行优化,从而提高加工的质量和效率。

此外,窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器还在军事领域中得到广泛应用。

军事使用中,激光器通常用于距离测量、目标照明和干扰等作战需求。

窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器具有高能量密度和稳定性好的特点,能够满足军事作战中对精准定位和干扰的需求。

同时,窄脉宽的特点也使得其在激光雷达和激光指挥系统中表现出优越性能。

总之,窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器作为一种优化设计的激光器,具有窄脉宽、高能量密度和稳定性好等优点。

这种激光器在科学研究、工业应用和军事领域中得到了广泛的应用。

二极管端面抽运Tm∶YAP激光器热透镜效应研究

二极管端面抽运Tm∶YAP激光器热透镜效应研究
c a v i t y a n d f i n d i n g t h e r e s o n a n t c a v i t y d e t u n i n g p o i n t , t h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n t h e p u mp i n g p o we r t h a t t h e c r y s t l a a b — s o r b s a n d t h e v a l u e o f t h e t h e ma r l l e n s f o c a l l e n th g c a n b e o b t a i n e d .T h e t h e r ma l f o c a l l e n th g o f d i f f e r e n t Ti n: YA P c ys r t a l s wa s me a s u r e d,a n d c o mp a r e d .T h e me t h o d r e q u i r e s n o s p e c i a l e q u i p me n t a n d i s s i mp l e t o i mp l e me n t .T h e d e v i a t i o n o f e x p e r i me n t a l a n d t h e o r e t i c l a v a l u e s i s l e s s t h a n 1 0 %. Ke y wo r d s : Tm: YAP c ys r t a l ;t h e r ma l f o c a l l e n t h;u g n s t a b l e c a v i t y me t h o d ;t h e r ma l g r a d i e n t

脉冲泵浦对准三能级Nd∶YAG激光晶体热效应的影响

脉冲泵浦对准三能级Nd∶YAG激光晶体热效应的影响

脉冲泵浦对准三能级Nd∶YAG激光晶体热效应的影响亓凌飞;张志龙;胡文;李健【摘要】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.【期刊名称】《山东科学》【年(卷),期】2014(027)001【总页数】5页(P63-67)【关键词】脉冲泵浦;准三能级;泊松方程;热效应【作者】亓凌飞;张志龙;胡文;李健【作者单位】山东师范大学物理与电子科学学院,山东省光学与光子器件技术重点实验室,山东济南250014;山东师范大学物理与电子科学学院,山东省光学与光子器件技术重点实验室,山东济南250014;山东师范大学物理与电子科学学院,山东省光学与光子器件技术重点实验室,山东济南250014;山东师范大学物理与电子科学学院,山东省光学与光子器件技术重点实验室,山东济南250014【正文语种】中文【中图分类】TN248.1随着半导体激光技术的发展,激光能级转换和无辐射跃迁导致的激光晶体热效应对大功率半导体激光泵浦的全固态激光器的转换效率和光束质量等性能产生越来越大的影响,尤其是准三能级激光晶体对应上能级粒子数反转要求高,产生的热效应影响更为严重。

对晶体内温度场等进行正确分析可以为寻求解决热效应的方法提供参考,是全固态激光器件研究中的一个重要方向。

Nd:YAG晶体是最成熟的激光材料之一,其发射的光谱线中有3条强的发射峰,分别对应1 064 nm,1 342 nm和946 nm,其中946 nm谱线通过倍频可产生473 nm大功率蓝光,在信息存储、彩色显示、探测及通讯等科研生产领域应用广泛。

LD泵浦高重频腔倒空Nd:YAG激光输出研究

LD泵浦高重频腔倒空Nd:YAG激光输出研究

h u i g e iin y a w l s t rp e ln t a e b e i s e n d ti.A a l i t e d mp n f c e c ela el ea l tt e s ne t s h a s l c h me,a c u t n ao s c i
c rc se ften b ro tmsectdt eu p rls r e e a dten mb ro o ee tp oo si ec vt l a po esso h mn e fao x i ot p e e vln u e c h rn h tn nt ai e h a l h f h y
Ab t a t tri g f m e rt q ain fa o si- p ia d ae a i u ig Nd YAG ls r h e d n mi s r c :S a t r t ae e u t s o c u t o t l mo u td c v t d mp n : n o h o c c l y a e ,t y a -
h v e n a ay e e r t al o n l e u l u e i d d mp n r .S me k y p rmee swh c f t a e b e n z d t o ei l b t i a rb id p p r l h c y h s d n o a u ig p i e o o d e a a tr ih a e c
h v rg a rp w ri 9 tea ea el e o e W . s s
Ke r s a o s co t a d uae ai u ig a e i e u ;rp t in rt y wo d :c ut -pil mo l td c vt d mpn ;l rdo ;p mp e io e i c y s d e t a

热助推泵浦Nd_YAG激光器热性能研究

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。

Nd:YAG激光器

Nd:YAG激光器

基于双折射滤光片选模双频Nd:YAG激光器设计柴雪峰(西安理工大学机械与精密仪器工程学院精密仪器系,陕西西安710048)摘要:本论文设计了一种LD泵浦的双腔双频Nd:Y AG激光器系统,采用偏振分光棱镜(PBS)和双λ/4波片(QWP)作为双折射滤光片,用以选出单纵模;通过改变双λ/4波片快轴的夹角,实现频差调谐的目的;对频差调谐范围进行了分析,理论上可以产生150GHz的频差。

关键词:双频Nd:YAG激光器;双折射滤光片;频差调谐Design of Dual-frequency Nd:YAG Laser Based on Birefringrntfilter Mode-selectionChai Xuefeng(Department of Precision Instruments, School of Mechanical and Instrumental Engineering, Xi’an University of Technology, Xi’an, Shaanxi 710048, China)Abstract:In this paper,a LD-pumped two-cavity dual-frequency Nd:YAG laser system is designed,which includes birefringrnt filter consisting of polarizing beam splitter(PBS)and two quarter wave plates(QWP),in order to select a single longitudinal mode;By changing the intersecting angle of two QWP’s fast axis,to achieve the purpose of frequency difference tuning;The range of frequency difference tuning has been analyzed. The frequency difference can be theoretical tuned to 150GHz.Keywords:dual-frequency Nd:Y AG laser;birefringrnt filter;frequency difference tuning1引言双频激光器是指在一个激光谐振腔中能够同时产生两种不同频率的激光输出的激光器,在激光干涉测量、激光通信等技术领域具有广阔的应用前景。

LD泵浦Nd_YAG946nm_1064nm双波长运转及腔内和频

LD泵浦Nd_YAG946nm_1064nm双波长运转及腔内和频

第17卷 增 刊强激光与粒子束Vol.17,No.S0 2005年4月H IGH POWER L ASER AND PAR TICL E B EAMS Apr.,2005 文章编号: 100124322(2005)S020019205LD泵浦Nd:YAG946nm/1064nm双波长运转及腔内和频3卜轶坤1,2, 郑 权1, 薛庆华1,2, 陈颖新1, 钱龙生1(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130022; 2.中国科学院研究生院,北京100039) 摘 要: 用国产半导体激光二极管(LD)端面泵浦Nd:YA G晶体,通过优化激光谐振腔反射膜系,调节1064nm谱线的线性损耗以达到与弱谱线946nm的增益匹配,在室温下实现1064nm和946nm双波长连续运转,并通过I类临界相位匹配LBO晶体腔内和频在国内首次实现500.8nm青色激光连续输出。

当泵浦注入功率为1.4W时和频青色激光最大输出达20mW,光2光转换效率为1.4%,功率稳定性24h内优于±3%。

关键词: LD泵浦; 双波长运转; 腔内和频; Nd:YA G 中图分类号: TN248.1 文献标识码: A 双波长的同时运转在非线性频率转换、激光医学上引起人们的广泛兴趣[1],是一种非常有用的光源,采用脉冲方式的双波长激光器已经有许多报道:Nd:YA G中的1064nm和1319nm[2];Nd:YA P中1079nm和1 341nm[3],连续方式的运转在Nd:YVO4中也已经被报道[4],文献[5]对激光晶体Nd:YA G,Nd:Y L F,Nd: YA P中4F3/2—4I11/2和4F3/2—4I13/2的双波长同时发射的条件进行了理论分析,认为掺Nd离子激光晶体在脉冲方式下更容易实现双波长乃至多波长的同时运转,而连续运转较为困难,但上述双波长激光器多是通过灯泵来实现,效率较低。

近年来,激光二极管(LD)泵浦的全固体激光器因其结构紧凑、效率高、寿命长等优点获得了广泛的应用。

二极管端面泵浦NdYAG 946nm连续激光器研究

二极管端面泵浦NdYAG 946nm连续激光器研究

年月(上)1引言利用近红外固体激光器和半导体激光器作为倍频器件具有结构紧凑、稳定性高等优点,是实现高效紧凑、全固化的短波长激光器的有效途径。

946nm 激光可用来泵浦掺Y b 激光介质(如Y b :glass 、Yb :YA G 、Y b :fibe r ),得到1053nm 激光。

该波长是惯性约束核聚变激光驱动器前端系统中使用的工作波长。

另一方面,946nm 激光倍频后可产生473nm 蓝光在海底光通信、光盘的读写、光信息处理、激光打印和激光医疗等方面具有广泛的应用前景。

2Nd3+:Y AG 能级结构与光谱特性通过泵浦光抽运,Nd3+由基态跃迁到各个吸收能带后,首先就很快地无辐射跃迁到亚稳态4F3/2能级上,然后再由4F3/2能级向下能级自发辐射产生荧光。

在室温下,Nd3+:Y A G 晶体在近红外区有三条明显的荧光谱线,中心波长分别为0.946μm , 1.064μm , 1.3μm [2]。

其中1.060μm 和1.3μm 属于四能级系统,是最常见的激光谱线,而0.946μm 谱线是4F3/2→4I9/2之间的跃迁,属于三能级系统,激光阈值很高,室温下连续运转几乎认为是不可能的。

其实不然,原因是Nd3+离子受基质晶格场的影响,产生斯塔克能级分裂,4F3/2分裂成两个距离靠得很近的子能组(R2=11502cm-1,R1=11414cm-1),这两个子能级粒子数分布遵从波耳兹曼分布率,R2和R1分别占4F3/2上粒子总数的40%和60%。

同样,作为基态的4I9/2能级由斯塔克效应分裂成5个子能级(Z 1~Z5)。

从图1中可以看出,当由4F3/2向4I9/2能级跃迁时,会产生九条荧光谱线,0.946μm 谱线是4F3/2的R1子能级向4I9/2的Z5子能级跃迁的结果。

激光的下能级Z5(848cm -1)按照波耳兹曼分布占4I9/2能级粒子总数的0.74%,该能级占4I9/2能级粒子总数比例很小,原因是同其它子能级相比,该能级距离基态较远。

泵浦Nd:YAG激光器讲解

泵浦Nd:YAG激光器讲解

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)2.3 LD 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)3.1 LD 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。

低阈值Nd:YAG激光器腔设计及输出特性研究

低阈值Nd:YAG激光器腔设计及输出特性研究

所 、天津大学、山西大学和中科院物理所等多家研 增益介质上 ,必须对泵浦光束进行光束变换(耦合)。
究单位先后 开展 了对 DPSSL的研究 。随着大功率
泵浦耦 合方式主要有端 面泵浦 和侧面泵浦两
LD输出功率不断提高 ,新 型激光 晶体、非线性 晶 种 。本 实验 采 用端 面泵 浦方式 ,该 方 式适 用于 中小
中图分类号 :TN248
文献标识码 :A
文章 编号 :1671—1351 (2018)02—0012—03
近年来 ,激光器技术得到了迅速的发展 ,在工 运 转稳 定 ,造价低 廉 。
业 、医疗 、商业、科研 、信息和军事等领域中的应
用也越来越多 。[1-卅半导体泵浦固体激光器 (Diode—oss实 现了第一 台 LD泵浦 组合透镜对泵浦光束进行整形变换 ,各透镜表面均
Nd:YAG激光器 。mNd:YAG激光晶体具有优 良的光 镀有对泵浦光的增透膜以减小耦合系统对 LD泵浦
学 、化学 、热 学 和机械 性能 ,是 目前 应用 最 广泛 的 光的损耗 ,该方式对泵浦光 的耦合效 率高 ,LD泵
LD泵 浦 ,谐 振 腔 为 平 一凹直 腔 ,利 用 全 国产 化 元 100mm,透 镜 表面 均镀 有对 泵浦 光 的增 透膜 ;泵 浦
件 ,搭建 了一台低 阈值 Nd:YAG激光器 ,该激光器 镜为平面镜 ,表面镀有对泵浦光 (808nm)透过率
收稿 日期 :2018—03—09 作者 简介 :令维军 (1968一),男 ,甘肃 武山人 ,天水 师范学 院电信 与电气 工程学院教授 ,天水师范学院激光技术研究所所长 ,硕士研究生 导 师,中国科学 院西安光机所客座教授 ,博士。 基金项 目:2014国家 自然科学基金项 目 “锁模运转 的低 阈值掺铥激光器” (NO.61465012)、2015国家 自然科 学基金项 目 “太 阳能光伏 LD抽 运 的近 红外低 阈值激光 器” (NO.61564008)、2017国家 自然科学基 金面 上项 目 “全 固化 掺铥激 光同步 泵浦 的中红外 飞秒光参 量振荡 器” (NO.11774257)、2014国家 自然科学基金项 目 “基于神经 网络的 中药材显微 图像处理与 分析” (NO.61461046)、2016国家 自然科 学基金项 目 “基于有机异质结 为连接层 的叠层有机 电致发光器件 光电性 能的数值研究” (NO.61665010)、2015年度甘肃省高等 学校科 研项 目 “一般 斜 人射条 件下 夫琅禾 费衍射场研究 ”(2015B一103)、2018年度天水市科技计划项 目 “太 阳能驱动的全固态低阈值 激光器研究 ”阶段性成果

连续侧面泵浦Nd∶YAG陶瓷激光器被动调Q研究

连续侧面泵浦Nd∶YAG陶瓷激光器被动调Q研究

p we nd 2 o r a 0% o t u o p e r ns iso fa pin — i n e o ao ,t e Nd: u p tc u lr ta m si n o a o p a o rs n t r h YAG e a c o ti s a c r mi b an
( . 春 理 工 大 学 电子 信 息 工 程 学 院 , 1长 吉林 长 春 10 2 ; .长 春 理 工 大学 理 学 院 , 3 02 2 吉林 长 春 102 ) 30 2
摘 要 :对 比研 究 了 8 8n 激 光二极 管列 阵侧 面泵 浦 N : A 陶瓷 与 N : A 0 m dY G d Y G单 晶激 光器 在 连 续和 被 动调 Q运 转下 的激 光输 出特 性 。 对于 N : A d Y G陶瓷 激光器 , 15W 泵浦 功率 , 在 4 平平 谐 振
WU Ha IHo gZ O ,WANG Yifn ,L U R i AN Yigje o ,L n .U . I u ,F n . ,C N Xi —u a i HE n y
( .S h o fElcrncIfr t n E gn eig C a g h nUnv ri fS in ea d T c n lg , a g h n1 0 2 Jl 1 c o lo e t i nomai n iern , h n c u iest o ce c n e h oo y Ch n c u 0 2,in,C ia o o y 3 i hn ; 2 c o l fS in e, h n c u iest o ce c n e h oo y C a gh n 10 2 Jl , ia .S h o ce c C a gh n Unv ri fS in ea d T c n lg , h n c u 0 2,i n Chn ) o y 3 i

LD端面泵浦Nd:YAG板条激光振荡放大器

LD端面泵浦Nd:YAG板条激光振荡放大器

LD端面泵浦Nd:YAG板条激光振荡放大器摘要:本文提出了一种LD端面泵浦Nd:YAG板条激光振荡放大器的设计方法,通过对激光传播过程中的损耗和增益的分析,优化了激光的传输路径和参数,实现了高效、稳定的激光放大效果。

该设计方法能够满足激光器在工业制造、医疗、科学研究等领域的需求。

关键词:LD端面泵浦;Nd:YAG板条;激光振荡放大器;传输路径;激光放大效果一、引言激光器作为一种重要的光学器件,在工业、医疗、科学研究等领域都具有广泛的应用。

其中,基于固体激光材料的激光器因具有高效、稳定、易于制备等优点而得到了广泛的应用。

Nd:YAG是一种常用的激光材料,其具有高的吸收截面和较长的荧光寿命,在激光振荡放大器中被广泛运用。

其中,板条结构是一种常见的放大器结构,其具有高的增益和较小的晶体内部损耗,因此得到越来越广泛的应用。

二、激光器设计2.1 激光器结构本文设计的激光器结构如图1所示,其采用了LD端面泵浦的方式,将激光从激光二极管(LD)发出后,通过透过镜和反射镜对激光进行聚焦和反射,使其集中到Nd:YAG板条的表面,激发Nd3+的荧光,实现激光振荡放大。

经过板条反射镜反射后,激光在板条中反复多次来回传播,最终从输出端口输出。

2.2 激光传输路径激光传输路径的选择对激光放大效果有着重要的影响。

在本文的设计中,我们采用了下列路径:LD透过镜→板条→板条反射镜→板条→板条反射镜→输出端口其中,板条反射镜的作用是将激光反射回板条中,以提高激光增益。

透过镜的作用是将激光从LD二极管发出的小角度扩大至板条的宽度,同时消除横向模式间的间隔,以确保激光被有效地吸收和放大。

2.3 激光放大效果激光放大效果是衡量激光器性能的重要指标之一。

在本文设计的激光器中,我们选择了Nd3+3F4→4I11/2和4I13/2→4I15/2之间的跃迁,其具有高的放大截面和较长的荧光寿命,能够实现高效的激光放大效果。

同时,我们通过调节LD电流和LD透过镜的位置,使得激光的光斑大小和注入模式得到最优化。

二极管与射频谐波的影响

二极管与射频谐波的影响

二极管与射频谐波的影响在射频系统中,二极管是一种关键的元器件,常用于幅度调制、频率合成、检波和整流等应用中。

然而,二极管在工作过程中会产生一些不可忽视的影响,特别是射频谐波。

射频谐波是指在射频系统中频率为基频整数倍的信号。

这些谐波信号通常是通过二极管的非线性特性产生的,在一些情况下,谐波信号可能会对射频系统产生不良影响,例如干扰其他设备或降低系统性能。

首先,射频谐波可能会导致干扰其他设备。

当谐波信号泄漏到无线电频段或其他无线电频率时,可能会干扰它们的正常工作。

这可能会造成通信中断、数据丢失或甚至设备损坏。

因此,在设计射频系统时,需要考虑谐波的产生和控制,以减少对其他设备的干扰。

其次,射频谐波还可能会降低射频系统的性能。

谐波信号混叠在基频信号中,可能导致信号失真、抖动或频率偏移。

这可能会影响系统的灵敏度、选择性和稳定性。

在一些高要求的射频系统中,需要采取一些措施来抑制谐波的产生,以提高系统性能。

为了降低射频谐波的影响,可以采取以下几种方法:1. 使用高质量的二极管:优质的二极管通常具有较低的谐波水平和更好的线性特性,能够减少谐波的产生。

2. 添加补偿电路:通过添加补偿电路,可以对非线性特性进行补偿,减少谐波的产生。

3. 选择适当的工作点:通过选择适当的二极管工作点,可以控制谐波的产生。

通常情况下,将工作点设置在线性区域附近可以减少谐波的生成。

4. 使用滤波器:通过设计和使用滤波器,可以抑制谐波信号,减少其对系统的影响。

总之,二极管在射频系统中的使用会引起射频谐波的问题。

通过选择合适的二极管、添加补偿电路、选择适当的工作点和使用滤波器等方法,可以减少谐波的产生,提高射频系统的性能。

半导体抽运Nd:YAG激光器强度噪声抑制的研究

半导体抽运Nd:YAG激光器强度噪声抑制的研究
关键词 :激光器 ;强度 噪声抑 制 ;光 电负反馈 ;弛豫振荡 中 图 分 类 号 :TN248.1 文 献 标 志 码 :A doi:10.7510/jgjs.issn.1001—3806.2016.01.025
Research of intensity noise suppression in laser diode pum ped Nd:YAG lasers
梁迎磊,杨苏辉 ,赵长明,张海洋
(北京理工大学 光 电学 院,北京 100081)
摘 要 :为了降低 半导体抽运固体激光器 的弛豫振荡噪声 ,提高其输 出功率 的稳定性 ,采用光 电负反馈 的方法来 抑制 半 导体 抽运 的固体激光器的强度噪声 ,并对激光器强度噪声 的理论特性进行 了分析 。根 据理论分 析结果设计 了 比例一积 分 .微 分反馈控制电路 ,通过运用该 反馈电路对激光器进行强度噪声抑制实验 ,得到 了比较 理想的实验数 据 ,即当抽运功 率 为 700mW 、弛豫振荡峰频率为 300kHz时 ,弛豫振荡 峰值 处和低频区域强度噪声分别降低 了45dB和 15dB;当抽运功率 为 550mW 、弛豫振荡峰值为 250kHz时 ,弛豫振荡 峰值处 和低频区域强度噪声分别降低 了40dB和 10dB。结 果表明 ,该反 馈 控制 电路能够有效地降低半导体抽运 固体激光器 的强度噪声 ,提高激光器输 出功率的稳定 性。
第 40卷 第 1期 2016年 1月
激 光 技 术
LASER TECHNOLOGY
Vo1.40 ,No.1 January,2016
文 章 编 号 : 1001—3806(2016)01—0113-05
半 导 体 抽 运 Nd:YAG 激 光 器 强 度 噪声 抑 制 的研 究

谐振腔参数对激光输出的影响

谐振腔参数对激光输出的影响

谐振腔参数对激光输出的影响吴荣琴,杨文琴,苏宝玺【摘要】[摘要]光学谐振腔作为激光器的重要组成部分,为激光振荡提供正反馈。

谐振腔的参数直接影响激光的输出特性,如输出功率、频率特性、光强分布(模式)以及光束发散角等。

本文通过实验分别对不同激光器的谐振腔参数进行改变,利用实验数据和结果进行分析,得出激光器最佳输出的谐振条件。

【期刊名称】长春师范大学学报【年(卷),期】2016(035)004【总页数】4【关键词】[关键词]谐振腔参数;激光;最佳输出本文分别改变LD泵浦固体激光器和He-Ne激光器的谐振腔参数,包括输出镜透过率、谐振腔长度、泵浦功率。

1 LD泵浦固体激光器谐振腔变化对输出影响的讨论采用实验装置如图1所示,泵浦源为半导体激光器,最大输出约为1.7W,工作物质采用Nd∶YAG晶体,输出波长为808nm的光,与Nd∶YAG的吸收峰相吻合。

泵浦光经耦合系统注入Nd∶YAG晶体,与输出镜构成谐振腔,当腔内的增益大于损耗时便输出1064nm激光。

实验步骤:根据实验装置图1设置输出镜与晶体之间的距离。

缓慢调节LD电流至1.0A,微调输出镜倾斜和俯仰使系统出光,然后微调激光晶体、耦合系统,使激光输出到最大值。

实验内容:将LD电流由小调大,从1.0A开始,每隔0.1A测量一组固体激光器系统的泵浦功率和输出功率;分别采用透过率为T1=3%和T2=8%的输出镜测试实验数据。

得出泵浦功率与输出功率的测量数据如表2所示,其关系曲线如图2所示。

由实验结果可以看出:第一,当泵浦功率大于阈值时,激光腔内便建立起振荡。

激光的输出功率随着泵浦功率的增大呈近似线性增大。

从理论上来看,输出功率不会一直增大,激光器输出功率的进一步增大有可能出现增益饱和现象,使输出曲线弯曲,限制激光器输出功率的进一步提高。

第二,T1的输出功率明显比T2大,即透过率较小的输出镜有利于提高激光的输出功率。

从理论上看,激光输出功率会随输出镜透射率的降低而增加,但是当透过率达到最大值时激光的输出反而会下降。

Nd:YAG电光调Q泵浦固体激光器输出特性研究

Nd:YAG电光调Q泵浦固体激光器输出特性研究

Nd:YAG电光调Q泵浦固体激光器输出特性研究张科;李兰兰;孙春艳;余海军【摘要】本文以Nd:YAG电光调Q泵浦固体激光器为基础,采用电光调Q技术,研究了不同泵浦电压情况下的Nd:YAG电光调Q泵浦固体激光器输出的单次脉冲能量、脉冲宽度的变化特性,得到了不同泵浦电压下的单次脉冲能量、脉冲宽度的特性曲线.研究结果表明,泵浦电压的改变能更好地调节激光器的脉冲输出特性,对于Nd:YAG电光调Q泵浦固体激光器的灵活应用具有重要的意义.【期刊名称】《中国设备工程》【年(卷),期】2017(000)024【总页数】3页(P112-114)【关键词】YAG电光调Q泵;输出特性;试验【作者】张科;李兰兰;孙春艳;余海军【作者单位】淮南师范学院电子工程学院,安徽淮南 232038;淮南师范学院电子工程学院,安徽淮南 232038;淮南师范学院电子工程学院,安徽淮南 232038;淮南师范学院电子工程学院,安徽淮南 232038【正文语种】中文【中图分类】TN248本实验采用的Nd:Y A G调Q泵浦固体激光器输出的基频光的波长为1064 n m,其内部结构如图1所示。

在实验上为了调节各个光学器件同光轴,我们采用了He-Ne激光器:①作为准直光源,其输出波长为632.8 n m。

He-Ne激光器输出的光束经过小孔光阑②之后,入射到全反射镜③上(对1064 n m反射率R =99 .8 %)。

④为电光调Q晶体,⑤为偏振片,⑥为Nd:Y A G调Q泵浦固体激光器的聚光腔部分,主要包括激光棒、氙灯、激励电源、冷却系统,⑦为激光腔镜的输出镜,⑧为非线性K T P倍频晶体,实验上可以实现532 n m激光的输出,⑨为分光镜,可以实现基频光和倍频光分光 ,从而输出不同波长的光脉冲。

实验上采用高分辨率、高响应度的硅光二极管能量探测器(分辨率为10 μJ,响应时间≤0.5 ms)。

在室温稳定在20℃左右,全暗光的情况下对Nd:Y A G调Q 泵浦固体激光器(脉冲氙灯泵浦重复频率1次/s的)的单次脉冲输出能量随时间的变化关系进行了测量。

双棒串接Nd_YAG激光器的稳定特性研究

双棒串接Nd_YAG激光器的稳定特性研究

图 1 双棒串接的谐振腔结构图 Fig. 1 Resonator with two-rods inside
以 d1 为参考值, 令 d 2 = k1d1 、dm= k2 d1, 代入式
( 3) 可得:
G1=
k1k 2(
d f
1
-
2k1+ 2k1k
k2
2
)
2-
4k 21+
k
2 2
4k1k2
小, 谐振腔工作点在 G 参数图上的动态工作曲线是
以点 A ( 1, 1) 为起点的抛物线。抛物线与坐标轴( G 1=
0、G 2= 0) 及双曲线 G1G 2= 1 的交点决定了双棒串接
的平行平面腔的临界点 G 参数的临界热焦距 f 的
值, 同时也决定了谐振腔的稳区和非稳区范围。由于
谐振腔工作点经过几段稳区和非稳区( 如曲线 a 经过
G1=
a=
-
d f
2
+
( 1-
d f
2
)
(
1-
d f
m
)
( 3)
G2=
d=
-
d f
1
+
( 1-
d f
1
)
(
1-
d f
m
)
可以看出, 在激光器工作过程中, 当 f 变化时,
会引起 G1、G2 值改变。因此, 谐振腔的工作点在 G 参 数图上不是固定点, 而是以( G1= 1, G2= 1) 为起点( 当 泵浦功率为 0 或很小时, f = ∞) 的动态曲线。
G2=
k2
(
d f
1
-
2+ 2k

高效率侧面泵浦Nd∶YAG激光器

高效率侧面泵浦Nd∶YAG激光器

高效率侧面泵浦Nd∶YAG激光器李含;谷开慧;齐晓宇;赵帅【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2018(048)011【摘要】太阳能是地球上资源最为丰富的一种能源,但是其能量密度较低,不足以实现泵浦激光器的需求.为了实现利用太阳能泵浦激光器的目的,需要对太阳光进行高效聚焦,来达到泵浦激光器能量阈值的要求.我们采用三维复合抛物镜(3D-CPC)与菲涅尔透镜相结合的聚光系统来实现太阳光的高效聚焦,实验中将3D-CPC聚光系统的出口放置在激光器椭圆柱形泵浦腔的一个焦点处,聚焦后太阳光高效耦合进入激光器谐振腔,实现了聚光比的大幅度提升.利用此聚光系统与椭圆柱形泵浦腔的结合,泵浦Nd∶YAG晶体,得到6.2W的激光功率输出,光收集效率达到6.2 W/m2.【总页数】5页(P1363-1367)【作者】李含;谷开慧;齐晓宇;赵帅【作者单位】长春理工大学光电信息学院光电科学分院,吉林长春130000;长春理工大学光电信息学院光电科学分院,吉林长春130000;长春理工大学光电信息学院光电科学分院,吉林长春130000;长春理工大学光电信息学院光电科学分院,吉林长春130000【正文语种】中文【中图分类】O432.12【相关文献】1.脉冲LDA侧面泵浦大能量Nd∶YAG激光器时变热效应分析 [J], 韩耀锋;张若凡;杨鸿儒;段园园;雷俊杰2.LDA侧面泵浦Nd:YAG激光器的热效应分析 [J], 岱钦;李新忠;王希军3.二极管激光侧面泵浦的全固态主动锁模Nd:YAG激光器 [J], 令维军;贾玉磊;王鹏;王兆华;魏志义4.二极管激光侧面泵浦的全固态主动锁模Nd:YAG激光器 [J], 令维军;贾玉磊;王鹏;王兆华;魏志义5.LD侧面泵浦被动Q开关Nd∶YAG激光器模拟与实验研究 [J], 吴霞芳因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

Nd ∶YAG激光回馈干涉仪稳频研究

Nd ∶YAG激光回馈干涉仪稳频研究

Nd ∶YAG激光回馈干涉仪稳频研究刘宁;邓勇;曹红蓓;郭龙秋【摘要】对Nd ∶YAG激光回馈干涉仪的稳频进行了研究。

分析了温度和泵浦功率对全内腔Nd ∶YAG微片频率的影响及频率变化对仪器测量误差的影响。

通过设计合理的结构并采用温控的方法来实现稳频的目标,实验中对温度、频率、输出功率的关系进行了实验分析,并对装置和系统进行了优化。

稳频效果明显减小了仪器的测量误差,改善了仪器的工作性能,可以满足高精度的测量要求。

%The frequency stabilization of Nd ∶YAG laser feedback interferometer is studied.The effect of temperature and pump power on total internal cavity Nd ∶YAG microchip laser frequency is discussed,and the effect of frequency change of laser feedback interferometer on measuring error is analyzed.To achieve the goal of frequency stabilization, the methods of designing reasonable structure and controlling temperature are adopted.In the experiments,the relation-ship of temperature,frequency and output power is analyzed,and the device and the system are optimized.The result of frequency stabilization reduces the measuring error obviously,and the performance of instrument is improved,it can meet the requirements of high precision measurement.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P506-510)【关键词】稳频;Nd ∶YAG;全内腔微片激光器【作者】刘宁;邓勇;曹红蓓;郭龙秋【作者单位】南通大学机械工程学院,江苏南通226019;南通大学机械工程学院,江苏南通226019;南通大学机械工程学院,江苏南通226019;南通大学机械工程学院,江苏南通226019【正文语种】中文【中图分类】TN248.1;TN243激光二极管泵浦的固体激光器具有高效、小型、紧凑和稳定可靠的特点,它们在光谱、相干光通信、激光雷达、激光倍频和精密激光测量等领域有着重要的应用价值[1]。

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光性 能 的影 响 。另 一方 面 , 实验 测量 了谐振 腔 失谐 对激 光 器性能 的影 响 。对 于长 2 5 0 mm、 最小孔 阑半 径 3 . 5 on t i 的 凹凸非 稳腔 , 凹 面全反 镜 失谐 比凸 面输 出镜 失谐 对 激光 器性 能 的影 响 大 , 当凹 面全反 镜 水 平 方 向失谐 角度 由 0增 加到 4 9 0 t x r a d时 , 激 光能 量 由 2 2 0 mJ下 降到 1 5 0 . 9 mJ , 下降 3 1 . 4 %, 脉 冲 宽
第4 6卷 第 6期
Vo 1 . 46 NO . 6
红 外 与 激 光 工 程
I n f r a r e d a n d La s e r E n  ̄ i n e e r i n
2 0 1 7年 6月
J u n. 2 01 7
谐 振 腔 失谐 对 二极 管泵 浦 N d : Y A G 激 光 器 性 能 的 影 响
d i o d e -p u mp e d Nd: YAG l a s e r
Me n g P e i b e i , S h i We n z o n g , Y a n F a n j i a n g , L i X u
( B e i j i n g I n s t i t u t e o f S p a c e Me c h a n i c s& E l e c t r i c i t y , B e i j i n g 1 0 0 0 9 4 , C h i n a ) Ab s t r a c t : Th e i n lu f e n c e o f l a s e r r e s o n a t o r mi s a l i g n me n t o n l a s e r pe fo r r ma n c e wa s i n v e s ig t a t e d
t h e o r e ic t a l l y a nd e x p e im e r n t a l l y. I n t he o r y, b a s e d o n t he c ha r a c t e r o f q u a s i —c o n t i n uo us d i o d e—p u. 5 n s , 实验 结果 和理 论 分析 结 果基 本相 符 , 说 明激 光模 型 的 正确性 。建 立 的模 型与
实验 方法 为预测 激光 器谐 振腔 失谐 对激 光 器性 能的 影响提 供 了一种 有 效 工具 ,为 高可靠 性激 光 器设
计 提 供 了依 据 。
e l e c t r o - o p t i c a l Q-s wi t c h e d s o l i d — s t a t e l a s e r ,t he r a t e e q u a i t o n mo d e l i n c l u d i n g he t mo if d y ng i f u n c d o n o f
蒙裴 贝 , 史文 宗 , 颜凡江, 李 旭
( 北 京 空间机 电研 究所 , 北京 1 0 0 0 9 4 )

要: 理 论 和 实验研 究 了激光 器谐 振腔 失谐 对激 光 器性 能 的影响 。一方 面 , 理论 上 , 基 于准连 续二
极 管泵 浦 、 电光调 Q 固体 激光 器的 特 点 , 建 立 了 包含 谐振 腔 失谐 修 正 函数 的速 率方程 模 型。通过数 值 仿 真, 模 拟 了不 同激光 模 式 、 光斑 半 径 、 孔 阑半 径 、 孔 阑位 置情 况 下 , 谐 振 腔 失谐 对激 光 器损 耗 以及 激
s i mu l a t i o n. On t he o he t r h a n d, t he i n f l u e n c e o f r e s o n a t o r m i s a l i g n me n t o n l a s e r pe fo r r ma nc e wa s
关 键词 :谐振 腔 失谐 ; 速 率 方程 ; 可靠性 ; Nd : Y AG
中 图 分 类 号 :T N2 4 8 . 1 文 献 标 志 码 :A DOI :1 0 . 3 7 8 8 , I A2 0 l 7 4 6 . 0 6 0 5 0 0 1
I n lu f e n c e o f r e s o n a t o r mi s a l i g n me n t o n p e r f o r ma n c e o f
c a v i t y mi s a l i g n me n t wa s s e t u p. Th e i n f l u e n c e o f c a v i t y mi s a l i g n me n t o n l a s e r l o s s e s a nd l a s e r p e r f o m a r nc e wa s s i mul a t e d wi h t d i f f e r e n t l a s e r mo d e s ,1 a s e r b e a m r a d i u s ,r a d i us o f i r i s a nd p o s i io t n o f i is r a n d he t i n f l u e n c e o f c a v i t y mi s a l i g n me n t o n l a s e r p e fo r r ma nc e wa s s i mu l a t e d b y mo d e l S n u me ic r a l
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