LD泵浦的被动调QYb_YAG薄片激光器实验研究_王旭

C JL网络预出版：标题：二极管抽运国产Yb:YAG陶瓷高功率被动调Q激光器作者：于洋,朱江峰,李江,高子叶,王军利,谢腾飞,潘裕柏,魏志义收稿日期：2016-04-12录用日期：2016-07-06DOI：10.3788/cjl201643.1001007引用格式：于洋,朱江峰,李江,高子叶,王军利,谢腾飞,潘裕柏,魏志义. 二极管抽运国产Yb:YAG陶瓷高功率被动调Q激光器[J].中国激光,2016,43(10):1001007.网络预出版文章内容与正式出版的有细微差别，请以正式出版文件为准！————————————————————————————————————————————————————您感兴趣的其他相关论文：基于RTP相位调制器的900 Hz单频脉冲Nd:YAG激光器张俊旋 朱小磊 臧华国 陈卫标中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800中国激光,2016,43(6):0601004二极管抽运Yb∶YAG 陶瓷连续激光器和波长调谐实验研究汪珂 朱江峰 高子叶 李江 王军利 谢腾飞 潘裕柏 魏志义西安电子科技大学物理与光电工程学院, 陕西 西安 710071中国激光,2015,42(12):1202004气体冷却激光二极管抽运的固体激光放大模块设计及热管理研究徐鹏翔 李学春 王江峰 黄文发 彭宇杰 张玉奇中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室, 上海 201800中国激光,2014,41(10):1002001800 mJ高光束质量全固态1319 nm脉冲激光器李楠 庞毓 鲁燕华 张雷 谢刚 王卫民 许晓小中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900中国激光,2013,40(8):0802007双饱和吸收镜被动锁模脉冲动力学过程分析韩克祯 侯佳 杨克建 张百涛 何京良山东大学晶体材料国家重点实验室， 山东 济南 250100中国激光,2013,40(6):0602002网络出版时间：2016-07-29 09:04:29网络出版地址：/kcms/detail/31.1339.TN.20160729.0904.010.html二极管抽运国产Yb:YAG陶瓷高功率被动调Q激光器于洋1朱江峰1李江2高子叶1王军利1谢腾飞2潘裕柏2魏志义31西安电子科技大学，物理与光电工程学院，陕西西安 7100712中国科学院上海硅酸盐研究所，透明光功能无机材料重点实验室，上海 200050 3中国科学院物理研究所光物理重点实验室，北京凝聚态物理国家实验室，北京 100190摘要本文报道了激光二极管抽运的国产Yb:YAG陶瓷高功率被动调Q激光器。

基 金 项 目 ： 十 一 五 ”预 研 支 撑 基 金 项 目 （ ｏ ６３ １ １１９） “ Ｎ ． ２ ０ １０ ０
光器等 Ｊ 。由于 Ｙ ：Ａ ｂ Ｙ Ｇ晶体具有量子效率高 ，
激 光上 能级 寿命 长 ， 发 态 吸 收低 以及 激 光 发射 带 激 宽 等 优 势 ， 得 它 成 为 二 极 管 泵 浦 固 态 激 光 器 使 （ Ｐ Ｓ 中应用 前景最 好 的增益 介 质之 一 。 因此 ， Ｄ Ｓ） 在
图 ２ ｂ 所 示 的 Ｖ形腔 实现 了 ５ ２ａ （） １ ｍ蓝 一绿激 光输
晶体 ， 厚度 ３ ｆ 其 ｌ ｉ ｍ。晶体 片 靠 近泵 浦 源 一 端镀
９ ０ｎ １ ２ ｍ ＨＲ， ４ ｍ， ４ｎ ０ 另一 端面镀 ９ ０ｎ １ ２Ａ ｎ ４ ｍ，０ ｍ
图 １ Ｙ ：Ａ 晶体 能级 跃 迁 图 ｂＹ Ｇ
Ｆ ｇ １ ｅ ｅ ｇ ｅ ｅ ｉ ｇ ａ ｏ ¨ ｉｎ ｉ ｉ ． ｎ ｒ ｙ ｌ ｖ ｌｄ ａ ｒ ｍ ｆ Ｙｂ ｏ ｎ ＹＡＧ ｒ ｓａ ｃｙ ｔｌ
２ 实验 方案
子数 反转越 难 ， 光 吸 收效 率 越 高 。利用 到刀 口法 激 测 得 １２ ｍ激 光 器 的光 束质 量 因子 Ｍ２ ．３ 说 ０４ｎ ＝１１ ， 明输 出激 光 为 Ｔ Ｍ∞ ， 用 Ｆｅ — ｓ ｒ Ｓ？ 量 Ｅ 模 利 ｉｄＭａｔ － 贝 ｌ ｅＧ ０ 了 １２ ｍ激光 输 出 的稳 定 性 ， 出在输 出功 率 为 ０４ｎ 得 ３０ｍ 时 ， ３ ｎ功率稳 定度 优于 ±３５ 。用 ７ ｗ 其 ０ｍｉ ．％
３ Ｓｈ ｏ ｏ ｐｏ ｌ ｔ ｎ ｎｉ ｅｉｇ Ｃ ａｇｈ ｎＵ ｉ ｒｉ ｆ ｃ ｎｅａｄＴ ｃｎｌｇ ，ｈ ｇｈｎ１０ ２ ， ｈｎ ） ．ｃ ｏｌ ｆ ｔ ｅ ｒ ｉ Ｅ ｇ ｅｒ ， ｈｎｃｕ ｎｖ ｓｙｏ Ｓｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｙ Ｃ ａ ｅｕ ３０ ２ Ｃ ｉａ Ｏ Ｅ ｃｏｃ ｎ ｎ ｅ ｔ ｅ ｏ ｎ

第19卷　第9期强激光与粒子束Vol.19,No.9 2007年9月H IGH POWER L ASER AND PAR TICL E B EAMS Sep.,2007　文章编号:　100124322(2007)0921444205掺Yb3+光纤F2P腔被动锁模激光器的实验研究3向望华,　任　恺,　刘　浩,　崔　宇,　李　楠,　甘　雨,　周晓芳,　张贵忠(天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室,天津300072) 摘　要:　掺镱(Yb3+)光纤被动锁模激光器谐振腔采用线性腔结构,腔内插入二分之一波片和偏振分束器引入偏振旋转,结合半导体可饱和吸收镜的自起动,实现稳定的被动锁模运转。

腔内插入光栅对,提供负的群速度色散,以补偿光纤所带来的正色散,达到压缩脉宽的目的。

当泵浦功率为300mW、光栅对的距离为10cm时,获得稳定的锁模运转,锁模输出功率28mW,脉冲重复频率20M Hz,输出光谱宽度达15nm,按脉冲变换极限公式,其脉冲时间宽度与频带宽度的乘积为0.315计算,脉宽可达100f s以下。

关键词:　光纤激光器;　调Q;　锁模;　偏振旋转 中图分类号:　TN248.1 文献标识码:　A 掺稀土元素的光纤激光器在系统散热、光束质量和转换效率等方面具有半导体块状固体激光器所不具备的优点,可产生大功率,用作宽调谱、窄线宽及超短脉冲,尤其是掺Yb3+光纤激光器更引起人们的极大关注。

Yb3+在976nm附近有较宽的吸收峰和极高的量子效率,无激发态吸收,高掺杂浓度时无浓度猝灭,便于半导体激光器泵浦等特点。

最近的被动锁模机制均是采用在腔内插入可饱和吸收体,这是加成锁模(AM P)技术出现前实现被动锁模的唯一方法。

其锁模机理是当光脉冲通过可饱和吸收体时,边缘部分损耗大于中央部分,其强度足以使可饱和吸收体饱和,透过率增大,结果是光脉冲在通过吸收体的过程中被窄化。

最适合于光纤锁模激光器的可饱和吸收材料是半导体吸收介质,如In GaAs等。

( 1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 , 长春 130033) ( 2 中国科学院研究生院 , 北京 100049)
摘
要: 报道了一种激光二极管( L D) 端面泵浦 10at % 掺杂 Yb
YAG 激光晶体 ( 4
4
1 mm ) 和
类临界相位匹配 L BO 的腔内倍频全固态绿光激光器. 为了克服 绿光问题 , 采用了两个激光二 极管偏振耦合系统. 在双路泵浦功率为 1. 2 W 时, 获得最高功率为 40 mW 525 nm 的连续基模激 光输出. 在腔内插入 Cr : YAG 饱和吸收体被动调 Q , 在泵浦功率为 1. 2 W 时 , 可以获得平均功率 为 5. 2 mW, 脉冲重复频率为 2. 44 kH z, 脉冲宽度为 51. 5 ns, 峰值功率为 41. 7 W 的 515 nm 脉冲 激光输出. 输出波长发生变化 , 而且 515 nm 脉冲激光输出的阈值仅为 728 m W. 关键词: 全固态激光器; Yb 中图分类号 : T N248. 1 YAG 晶体; 准三能级 ; 绿光问题 文献标识码: A 文章编号: 1004 - 4213( 2009) 01 - 0022 -4 基态 F7/ 2 和一个激发态 F5/ 2 , 两者间隔为 10 000 cm , 如图 1 . 在晶场作用下, 能级产生 Stark 分裂, 形成 准三能级激光运行机制. 1 030 nm 和 1 050 nm 的激 光下能级的 Bolt zmann 因数分别为 0. 046 和 0. 02. 与 1 050 nm 相比, 1 030 nm 激光下能级由于有较多 的粒子数分布, 使其存在着更严重的再吸收效应 , 较 难实现粒子数 反转. 因此要想实现 1 030 nm 的振 荡 , 就需要激发大量的粒子数克服严重的再吸收效 应以形成粒子数反转; 而 1 050 nm 则需要较少的粒 子就可以实现粒子数反转, 形成振荡 .