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第36卷 第1期中 国 激 光V ol.36,N o.12009年1月CH INESE JOU RNAL OF LASERSJanuary,2009文章编号:0258 7025(2009)01 0015 0463W 灯抽运声光调Q 腔内KTP倍频Nd YAG 激光器刘学胜1夏姣贞2鄢 歆1王智勇1(1北京工业大学激光工程研究院,北京100124;2浙江树人大学基础科学部,浙江杭州310015)摘要 报道了输出532nm 平均功率为63W 的灯抽运声光(A O)调Q 腔内KT P 倍频Nd Y AG 固体激光器。
分析双灯抽运金属镀金腔结构、抽运均匀性以及KT P 倍频晶体的冷却均匀性及可靠性,并设计一种可靠性高的倍频晶体冷却装置。
激光谐振腔采用L 型腔结构,通过对声光调制器频率和倍频晶体温度对输出倍频激光功率影响的实验研究,得到激光器工作的最佳几何腔长为549mm 。
在抽运功率为4.9kW ,声光调制频率为4kHz 时,532nm 倍频激光最大输出44W ,脉宽为80ns;声光调制频率为10kH z 时,532nm 倍频激光最大输出为63W ,脉宽为140ns,倍频效率为64%,总电 光效率为1.2%,光束质量为M 2=11.1。
关键词 激光技术;固体激光器;L 型腔;腔内倍频;平均功率;光束质量中图分类号 T N 248.1 文献标识码 A doi:10.3788/CJL20093601.001563W Green Laser Based on an Intracavity Frequency DoubledLamp Pumped Acousto Optic Q Switched Nd YAG LaserLiu Xuesheng 1Xia Jiaozhen 2Yan Xing 1Wang Zhiyong11College of L aser Engineer ing ,B eij ing Univ er sity of T echnolog y ,Beij ing 100124,China 2Phy sics D ep ar tment ,Zhej iang Shur en Univ ers ity ,H angz hou,Zhej iang 310015,ChinaAbstract 532nm g reen laser w ith an aver age pow er o f 63W based o n an int racavit y frequency doubled lamppumped acousto optic(A O )Q sw itched Nd Y A G laser is r epo rted.T he st ructur e of dua l lam p pum ped go ld plated metal cav ity,pumping unifor mity and the cooling unifor mity and reliability of K T P fr equency doubled cr ystal are analy zed and a hig hly reliable set fo r cooling fr equency doubled cr ystal is developed.T he o pt imum g eometr ic cav ity leng th of 549mm is go t thro ug h studying the influence of the fr equency of A O modulato r and the temper atur e of fr equency doubled cry stal o n the output po wer of frequency do ubled laser w ith L shaped cavity.When the pumping po wer is 4.9kW and A O modulating fr equency is 4kH z,the 532nm output pow er is 44W w ith the pulse width o f 80ns;W hen the A O modulating frequency is 10kH z,the 532nm output pow er is 63W with the pulse w idth of 140ns,frequency doubled eff iciency is 64%,total electr ical o pt ics efficiency is 1.2%and beamqualit y is M 2=11.1.Key words laser technique;so lid state laser ;L shaped cavity;intr acav ity frequency do ubling;aver age pow er;beam quality收稿日期:2008 05 06;收到修改稿日期:2008 05 19作者简介:刘学胜(1980-),男,博士研究生,主要从事大功率固体激光器的研究。
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。
高重复频率LD端面抽运声光调Q腔内倍频绿光激光器王秋明;林永钦;王鑫;王晶;颜彩繁
【期刊名称】《光子学报》
【年(卷),期】2010(39)6
【摘要】利用LD端面抽运声光调QNd:YVO4激光器作为抽运源,采用线性腔实现了KTP腔内倍频高效绿光激光的输出.在调Q脉冲重复频率为40kHz、
1064nm输入光的功率为1608mW的条件下,获得了999mW单横模(TEM00模)的绿光输出,相应的光-光转换效率为62.1%.绿光激光器输出光谱的半峰宽小于0.11nm,其输出功率的不稳定度为±1.2%.
【总页数】4页(P1078-1081)
【关键词】腔内倍频;高重复频率;输出特性
【作者】王秋明;林永钦;王鑫;王晶;颜彩繁
【作者单位】南开大学物理科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN248.1
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1.LD抽运Nd:YAG/KTP腔内倍频16W连续波绿光激光器 [J], 戴厚梅;白晋涛
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Nd:YAG激光器的特性及其在医学领域的应用newmaker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。
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。
