LD端面泵浦内腔倍频全固态绿光激光器研究进展
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LD端面泵浦Nd:YAP晶体腔内倍频539.5nm连续输出绿光激光器作者:曲大鹏宋婷来源:《中国化工贸易·中旬刊》2017年第09期摘要:一台采用半导体泵浦Nd:YAP晶体腔内LBO倍频的波长为539.5nm的连续输出激光器。
选取Nd:YAP晶体由能级4F3/2到能级4I11/2的跃迁过程中的1079nm谱线作为基频光,采用I类相位匹配非线性晶体LBO作为倍频晶体,在LD泵浦功率为2W时,在V型腔中实现了50MW的539.5nm连续输出。
对比了不同腔长的谐振腔稳定参数G随热焦距的变化。
关键词:YAP晶体腔内;波长;激光器1 引言人眼敏感波长峰值在550nm;血细胞在540nm附近存在吸收峰。
Nd:YAP晶体为负双轴正交晶体,可以选择的切割方式分别a轴切割,b轴切割,c轴切割。
晶体在1000nm附近主要有三个较强谱线,分别是1064nm,1072nm和1079nm,这三个波长的受激发射截面在不同轴向都不相同,如表1所示,其中1079nm在a轴和b轴上的受激发射截面都比其他两个波长稍强,在b轴方向为44x10-20cm2。
当选择a轴切割的Nd:YAP 晶体时,切面垂直于a轴,此时在截面内的b轴和c轴分别垂直于a轴,可以通过偏振选频等方式b轴方向上的1079nm基频起振。
Nd:YAP的1079nm谱线的受激发射截面为44x10-20cm2,这个数值已经接近Nd:YAG 晶体的1064nm谱线的受激发射截面,比Nd:KGW和Nd:YLF的主要谱线都要强,而他的导热能力与Nd:YAG相当,在拓展固体激光器波长方面有很大潜力,对比不同晶体主要谱线的受激发射截面和能级寿命等参数,可以看到Nd:YAP的1079nm谱线是波长最长的,可以通过倍频获得539.5nm的黄绿色激光。
1079nm谱线是由能级4F3/2到能级4I11/2的跃迁产生,Nd:YAP晶体能级分布如图1所示。
从ND:YAP能级可以看出,1079nm激光谱线的实现过程是由泵浦光将基态离子泵浦到4F5/2能级,然后通过无辐射跃迁到4F3/2能级,即1079nm的上能级,当上能级离子跃迁到4I11/2能级时产生1079nm激光谱线。
LD泵浦全国固态调Q激光特性理论与实验研究的开题报告一、研究背景及意义全固态激光器是利用固态材料中嵌入稀土离子而形成放射性能量的激光器,具有低噪声、高功率、长寿命、紧凑型等优势,是目前激光技术发展的重要方向之一。
调Q激光技术是全固态激光器发展的一个重要分支,在激光加工、医学、军事等领域有着广泛的应用。
调Q激光器具有超短脉冲、高峰值功率、高重复频率等特点,可以用于二次谐波生成、时间分辨光谱、微加工等领域。
LD泵浦全国固态调Q激光特性理论与实验研究的目的在于深入了解全固态调Q激光器的工作原理、特性以及对其进行实验研究,为调Q激光技术的进一步发展提供理论和实验基础。
二、研究内容1. 调Q激光技术的基本原理与发展历程的概述2. 如何利用激光二极管(LD)泵浦全固态调Q激光器:波长选择、荧光寿命匹配等原理和参数的优化3. 实验室制备全固态调Q激光器的关键技术:固态激光器材料的选择、样品制备等4. 调Q腔设计原理及其对激光特性的影响的模拟和实验验证5. 荧光补偿技术、温控技术等对激光器性能影响的讨论6. 利用全固态调Q激光进行微加工及二次谐波生成的实验研究三、预期成果1. 掌握全固态调Q激光的工作原理和特性2. 理论模拟和实验研究调Q激光的调Q腔设计对激光特性影响的关键技术3. 利用调Q激光进行二次谐波生成和微加工的实验研究4. 为全固态调Q激光技术的发展提供理论和实验基础。
四、研究方案1. 文献调研及理论分析:深入了解调Q激光技术的原理和发展过程,探讨LD泵浦全固态调Q激光器的关键技术及其应用领域。
2. 全固态调Q激光器实验制备与测试:根据理论分析,制备全固态调Q激光器样品,并对样品进行性能测试,研究调Q激光器的特性。
3. 模拟与实验验证:对全固态调Q激光的调Q腔设计原理进行理论分析和数值模拟,通过实验验证获得调Q腔的优化方案。
4. 实验研究调Q激光进行微加工及二次谐波生成的应用:利用全固态调Q激光的超短脉冲和高峰值功率进行二次谐波生成以及微加工应用的实验验证。
第31卷 第4期2001年8月激 光 与 红 外LA SER&IN FR AR EDV o l.31,N o.4A ug ust,2001·激光器· 文章编号:1001-5078(2001)04-0208-02LD泵浦全固体单频YV O4/K T P绿光激光器研究郑 权1,檀慧明1,赵 岭2(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.中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800)摘 要:报道了一种用国产激光二极管泵浦的全固体高效率单频Nd∶YVO4/KT P绿光激光器的设计。
结合采用短程吸收法与双折射滤光片技术两种选频方案,实现了Nd∶YVO4/KTP结构绿光激光器的单频稳定输出。
在泵浦功率为360m W时,单频稳定输出达38m W,光-光转换效率超过10%。
关键词:LD泵浦;Nd∶YVO4/KT P;单频;绿光激光器中图分类号:T N248.1 文献标识码:AStudy of LD-pumped YVO4/KTP Single-frequency Green LaserZH ENG Quan1,T AN Hui-ming1,ZHAO Ling2(1.Chang chun institut e o f O ptics,F ine M echanics and Phy sics,Changchun130022,China;2.Shanghai insti-tute o f Optics and Fine M echanics,Shanghai201800,China)Abstract:A design of LD-pum ped high efficiency Nd∶Y VO4/KT P single fr equency gr een laser w as presented in the paper.U sing the combination of sho rt absor ptio n depths and bir ef ring ent filt er for med by a type-ⅡCP M K T P cr ystal and a Brew ster plate,mode selectio n w as per for med.W it h360m W incident pump laser,38mW single-fr equency laser o ut put w as obtained,t he o ptical-to-optical conv ersio n up to10%Key words:L D-pumped;N d∶Y V O4/KT P;single-fr equency;g r een laser.1 引 言LD泵浦的全固体激光器具有效率高、结构紧凑、光束质量好、性能稳定、寿命长等优点,日益引起人们的广泛重视。
#激光器件与元件#LD 泵浦的全固态激光器的单频实现方法郝二娟1,2,李 特1,2,檀慧明1,钱龙生11.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,北京100049提要:由于/绿光问题0的存在,使得全固态腔内倍频激光器的应用备受限制。
本文详细分析了用单纵模法实现全固态腔内倍频激光器单频输出的各种方法和实验装置。
关键词:全固态腔内倍频激光器;单纵模;单频;中图分类号:TN248.1 文献标识码:A 文章编号:0253-2743(2006)02-0014-02Methods of obtaining single -frequency of all -solid -state lasersintracavity frequency doubling in diode -pumpedHAO Er-juan 1,2,LI Te 1,2,TAN Hui-ming 1,QIAN Long-sheng 11.Changchun Ins ti tute of Optics Fi ne Mechanics and Physics,the Chines e Academy of Science,Changchun,130022China;2.Graduate Sc hool of the Chinese Acade my of Science ,Beiji ng 100049,ChinaAbs tract:Because of the d Green problem d ,the applications of all-solid-s tate lasers i s li mited.Methods and mechanis m of obtaini ng si ngle-frequenc y in all-s olid-s tate intracavi ty frequency doubli ng lasers by si ngle-longitudinal-mode ways are described i n this paper.K ey words :all-s olid-s tate i ntracavi ty frequency doubli ng lasers;single-longitudi nal-mode;si ngle-frequency收稿日期:2005-08-05基金项目:863课题基金资助项目(2002A A311140)作者简介:郝二娟(1980-),女,博士生,主要从事二极管泵浦的全固态激光器方面的研究。
LD端面泵浦的全固态被动连续锁模激光器实验研究的开题报告概述:本文将介绍一项关于LD端面泵浦的全固态被动连续锁模激光器实验研究的开题报告。
该研究主要是针对LD端面泵浦的全固态被动连续锁模激光器的特性及应用展开的。
研究背景:以现有的光学器件和技术,研制高功率、高能量、高亮度固态激光器已成为实现现代光学、光电子学、信息技术及制造等多个领域的基础。
由于半导体材料的独特性质,利用LD端面泵浦的全固态激光器相比于其他激光器具有更高的效率、更小的尺寸、更低的成本和更好的可靠性等优势。
被动连续锁模激光器可以实现发射光的频率和相位同步,从而使得激光的光谱变得比较窄,应用于高精度测量及未来的光通信、激光雷达和激光成像等领域。
研究内容:本研究将主要围绕LD端面泵浦的全固态被动连续锁模激光器进行实验研究。
其中包括实验系统的构建,利用全固态被动连续锁模技术调节激光器的频率和相位,并对其光学特性、功率输出、光谱变化等进行测试分析。
研究目标:本次研究的主要目标是利用LD端面泵浦的全固态被动连续锁模激光器,实现更高效率、更小尺寸、更低成本、更好可靠性的激光器的研制,并能应用于未来的光学、光电子学、信息技术及制造等领域。
研究方法:本研究将采用实验室搭建的实验系统,利用全固态被动连续锁模技术进行调节,利用光子学测试仪器进行激光器的光学特性、功率输出、光谱变化等测试分析。
通过实验方法,探索其在不同领域的应用。
研究意义:本研究对于开发高功率、高能量、高亮度激光器,进而更好地应用于光学、光电子学、信息技术及制造等领域具有重要的意义。
研究成果也能够为相关领域研究人员提供新的思路和有效手段。
LD端面泵浦全固体高功率457nm脉冲激光器的研究的开题报告一、选题背景随着激光技术的不断发展,激光器在医疗、通信、制造等领域得到广泛应用。
其中,脉冲激光器作为一种高能量、高功率、高稳定性的激光器,在工业和军事领域具有重要的应用价值。
然而,现有的脉冲激光器普遍存在体积大、功率低、成本高等问题,且波长覆盖范围有限,难以满足新兴领域的需求。
因此,开发新型高功率、全固态、波长覆盖广的脉冲激光器是当前的研究热点之一。
二、研究目的本文旨在设计一种基于LD端面泵浦的全固态高功率457nm脉冲激光器,并对其进行性能测试和优化,实现高能量、高稳定性、低噪声的输出。
三、研究内容1.系统设计:根据波长要求和器件性能,设计端面泵浦全固态激光器的光路结构、光学系统和稳定控制电路等。
2.材料选择:选取高品质、高激发交叉截面的Nd:YVO4晶体、高反射率、高透过率的反射镜材料和优质的Q开关材料,保证激光器的高品质因素。
3.系统搭建:根据设计方案,制作光路结构,搭建电路和控制系统,对全固态激光器进行组装,并对系统进行测试和调试。
4.性能测试和分析:对全固态激光器进行性能测试,包括激光输出能量、脉冲宽度、脉冲重复频率、波长稳定性等参数,分析全固态激光器的输出特性。
5.性能优化:基于测试结果,对全固态激光器进行性能优化,例如优化光路结构、调节Nd:YVO4晶体温度、调整Q开关等,提高激光器的输出能量和稳定性。
四、研究意义本文的研究成果将有助于满足新兴领域对高功率、高能量、波长覆盖广的脉冲激光器的需求,促进激光技术在医疗、通信、制造等领域的广泛应用。
同时,本文的研究方法也为探索其他高性能、全固态激光器的设计和优化提供了指导和借鉴价值。
LD泵浦连续及脉冲绿光激光器研究的开题报告题目:LD泵浦连续及脉冲绿光激光器研究摘要:本次研究旨在利用LD泵浦连续及脉冲绿光激光器,实现高效、高质量的绿光输出。
通过理论分析和实验验证,对该激光器的调谐范围、输出功率及光束质量等性能进行了研究和优化,为绿光激光器的应用提供了重要的参考。
关键词:LD泵浦、连续激光器、脉冲激光器、绿光输出、光束质量1. 研究背景绿光激光器在生物医学、光通信、激光雷达等领域都有广泛的应用。
传统的绿光激光器多采用Nd:YAG激光器的二次谐波产生绿光的方法。
但这种方法成本高、效率低、可靠性差,在一些特殊应用环境下难以满足需求。
因此,发展一种高效、高质量的LD 泵浦绿光激光器具有较大的应用前景。
2. 研究内容本次研究采用LD泵浦连续及脉冲绿光激光器作为研究对象,旨在优化该激光器的性能,具体研究内容包括:(1) LD泵浦绿光激光器的基本原理及调谐范围,包括基本结构、激光输出波长、调谐方式等方面的原理研究。
(2) 连续激光器的高效绿光输出,包括LD泵浦绿光激光器的输出功率、光束质量、稳定性等方面的研究。
(3) 脉冲激光器的高能量绿光输出,包括LD泵浦绿光激光器脉冲工作方式的实现、脉宽及重复频率的优化以及高能量绿光输出的设计等方面的研究。
3. 研究方法本次研究采用理论分析和实验验证相结合的研究方法。
根据LD泵浦绿光激光器的基本原理,通过数值模拟和实验测量,对其性能进行分析和优化。
4. 研究意义本研究的意义在于,通过对LD泵浦绿光激光器性能的研究及优化,实现高效、高质量的绿光输出,为绿光激光器在生物医学、光通信、激光雷达等领域的应用提供了具有参考价值的结果。
5. 研究进展目前,本研究已经完成LD泵浦绿光激光器的基本结构设计及实验搭建。
初步的实验结果表明,采用LD泵浦脉冲绿光激光器可以实现较高的输出功率和良好的光束质量,达到了预期的研究目标。
6. 计划进度下一步工作将重点关注LD泵浦连续绿光激光器的实验研究,包括对其输出功率、光束质量及稳定性等方面的优化。
第33卷第5期激光与红外V ol.33,No.5 2003年10月LASER&I NFRA RED October,2003文章编号:1001-5078(2003)05-0346-02LD双向泵浦、LBO腔内倍频绿光激光器姜耀亮,郑权(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130022)摘要:采用两支国产2W单芯半导体激光器(Diode Laser)作泵浦源,双向端面泵浦Nd B Y VO4晶体,由I类临界相位匹配LBO晶体腔内倍频,采用Z型谐振腔结构,在泵浦功率为3.12W的条件下,得到功率为670mW的T EM00模稳定绿光输出,测量表明4h功率稳定性优于3%,偏振比大于500B1,振幅噪声小于0.5%。
关键词:LD泵浦;Nd B YVO4晶体;LBO晶体中图分类号:TN248.1文献标识码:ADual Diodes Pumped and LBO Frequency Doubled Green LaserJIANG Yao-liang,ZHENG Quan(Changchun Institute of Opt ics,Fine M echanics and Physics,CAS,Changchun130022,China)Abstract:A design of dual diodes pumped N d B Y V O4cr ystal,I-typed critical phase matching L BO cr ystal intra-cav ityfrequency doubled g reen laser at532nm with Z-shaped cavity w as descr ibed in the paper.U nder the condition of3.12W incident pumping pow er,green laser output of670mW wit h T EM00mode was obtained at last.M easure-ments showed the long-ter m stability in4hours better than3%,polar ization r ate more than500B1,and amplitudefluctuation less than0.5%.Key words:LD-pumped;Nd B Y VO4;L BO1引言LD泵浦的全固态激光器已广泛应用在军事、医疗、教学、科研、工业、娱乐等诸多领域。
山东大学硕士学位论文LD泵浦全固态调Q激光特性及脉宽控制的理论与实验研究姓名:张海鹍申请学位级别:硕士专业:光学工程指导教师:赵圣之20070910活介质内的位置,在重复频率等于5kHz、20kHz、40kHz时分别测量脉宽和平均输出功率随泵浦光束腰到激活介质泵浦端的距离z的变化,如图2.9~2.10中的点所示。
当z大于2.Omm时无激光输出。
从图2.9~2.10可见,改变z能使脉宽和平均输出功率随之发牛变化,并且存在一个最佳位置,即当z等于O.8mm时,测得平均输出功率最大,而脉宽最小。
图2.1l中的实线给出了泵浦功率为1.3W、zG为O.8cm、Z为0.8mm、重复频率等于40l‘Hz时示波器所记录的脉宽为160.4ns的脉冲波形。
然后保持z等于O.8mm不变,并将泵浦功率固定为t.8W。
使声光调制器在激光腔的直臂内沿轴向移动,在不同的重复频率下,脉宽和平均输出功率随zG的变化如图2.12~2.13中的点所示,zG的调节范围从1.ocm到4.5cm。
从图2.12~2.13可见,改变ZG能使脉宽和平均输出功率随之发生变化。
声光调制器越靠近输出镜M2,得到的脉冲宽度越小,平均输出功率越高。
当重复频率分别为40kHz和5I【Hz时,脉宽的变化范围分别为96ns~239fls和48ns~6911s,这表明重复频率越高,脉宽可调范围越大。
2.2.2理论处理2—2.21腔内光子数密度的空间分布如果激光运行在基横模状态,腔内光予数密度巾(r,t)可写为刖硼,)叫一引Q思D考虑腔内光子数密度沿激光谐振腔的纵向分布,在激活介质、声光调制器和腔镜M2三处的光予数密度巾g(r,t)、巾a(r,t)和巾0(r’D可以表示为嘲:地。
鲁黼文一割但‘2‘2’(i=g,a,O)其中,∞g、∞a和∞0分别为基横模在以上三处的半径,巾g(O,t)、如(O,t)和加(O,t)为以上三处激光谐振腔纵轴上的光子数密度。
采用端面泵浦可以提高泵浦效率,但是此时泵浦光通常集中在激活介质的中央部位,晶体吸收的泵浦能量有相当一部分转换为热能存储在晶体内部而形成不。
LD泵浦全固体蓝光激光器的理论与实验研究的开题报告一、选题背景和意义激光器作为一种具有高度单色性、相干性和方向性的光源,在医疗、制造业、通讯、生物科学等领域有着广泛应用。
其中,蓝光激光器由于其在生物组织成像、光盘、互联网信息储存等方面的应用,备受关注。
LD泵浦全固体蓝光激光器作为一种新型的蓝光激光器,由于其具有高效率、高功率、高稳定性等优势,受到越来越多的关注和研究。
本文主要针对LD泵浦全固体蓝光激光器的理论和实验研究做出探究,旨在给予该激光器更广泛的应用和发展。
二、研究内容和方法本文将主要从以下两个方面展开研究:1.理论研究(1)探究LD泵浦全固体蓝光激光器的工作原理、结构和特点,分析其在实际应用中的优势和局限性;(2)在理论上研究如何提高激光器的输出功率、光束质量和稳定性等关键性能参数,将重点放在研究激光器内部的光场传输和反馈机制;(3)为实验研究提供科学依据和支持。
2.实验研究(1)搭建LD泵浦全固体蓝光激光器的实验系统,优化系统的组件选型和参数设定,保证实验系统的可靠性和稳定性;(2)通过实验研究,验证理论研究中提出的相关假设和结论,定量分析激光器的输出功率、光束质量和稳定性等性能参数;(3)在实验过程中记录实验数据,分析数据,总结实验结果,为后续的研究工作提供参考。
三、预期成果和意义本文将对LD泵浦全固体蓝光激光器的理论和实验研究进行探究,并在实验研究中验证理论的正确性和有效性,预计达到以下几个预期成果:1)在理论研究方面,对LD泵浦全固体蓝光激光器的工作原理、结构和特点进行深入探究,提出性能优化方案,在此基础上为实验研究提供科学依据和支持。
2)在实验研究方面,成功搭建LD泵浦全固体蓝光激光器的实验系统,验证理论研究的相关假设和结论,并获得具有实际意义的相关数据和结论。
3)本文的研究结果具有一定的实用价值和指导意义,对于LD泵浦全固体蓝光激光器在光学通讯、蓝光光盘等领域的应用开发,具有参考意义。
LD泵浦Innoslab激光振荡器和放大器研究共3篇LD泵浦Innoslab激光振荡器和放大器研究1LD泵浦Innoslab激光振荡器和放大器研究激光技术已经广泛应用于现代生产和科研领域,如材料加工、医疗设备、通讯、环境检测等方面。
其中,Innoslab激光振荡器和放大器是目前应用较广的激光装置之一,具有高能量、高稳定性、高可重复性、高效率等优点,因此受到了广泛的关注和研究。
Innoslab激光振荡器和放大器采用半导体激光器(LD)作为泵浦光源,将泵浦光能量通过反射镜、光束扩张器和光学透镜束聚到硅板上,这样得到的初始激光器具有大的横向尺寸和较小的垂向尺寸。
在光学谐振腔中,通过增益介质的激发,可以得到高质量的激光光束。
在放大器中,所得的激光光束将被再次放大,从而得到高功率、高能量的激光光束。
Innoslab激光振荡器和放大器在材料加工领域中的应用非常广泛。
例如,它可以用于金属部件的切割、板材的焊接、钣金零件的冲压成型等。
同时,在医疗领域,Innoslab激光振荡器和放大器也可以用于激光治疗和手术等方面。
此外,它还可以应用于光电子学领域的测量、检测、通讯等领域。
为了提高Innoslab激光振荡器和放大器的性能,研究人员花费了大量的时间和精力。
例如,在建设激光器的过程中,研究人员必须考虑到能量损耗、光损耗、自发辐射、放大器中的热失控影响等等因素。
同时,他们还必须注重制造工艺,例如面板的选择、面板制造的精度、光学部件的加工等等。
为了进一步提高激光器的性能,研究人员还研究了使用多个面板来构建激光器的技术。
通过这种方法,能够增加激光器的输出功率,并减小横向尺寸。
同时,这种技术也可以减少光学部件的数量,并减少制造工艺的难度和成本。
总之,Innoslab激光振荡器和放大器作为现代激光技术的重要组成部分,被广泛应用于材料加工、医疗、通讯等领域。
通过不断地研究和改进,它的性能得到了大幅度的提高。
相信,在未来的发展中,Innoslab激光振荡器和放大器将在更广泛的领域中发挥更加重要的作用Innoslab激光振荡器和放大器在材料加工、医疗、通讯等领域发挥了重要作用。