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主动调q腔内和频拉曼激光器的数值模拟

红外与激光工程 2017年第9期46卷 7-13页

作者：于学丽丁双红贾海旭辛磊烟台大学光电信息科学技术学院山东烟台264005 北京东方锐镭科技有限公司北京100015 烟台大学文经学院信息工程系山东烟台264005

推导了LD泵浦主动调q腔内和频拉曼激光器的归一化速率方程组,由实际的实验参数确定了方程组中七个综合参量的合理取值范围,然后用数值模拟的方法得到各个综合参量的大小对于和频光的脉冲峰值功率、单脉冲能量和脉冲宽度的影响,分析发现... 详细信息

推导了LD泵浦主动调q腔内和频拉曼激光器的归一化速率方程组,由实际的实验参数确定了方程组中七个综合参量的合理取值范围,然后用数值模拟的方法得到各个综合参量的大小对于和频光的脉冲峰值功率、单脉冲能量和脉冲宽度的影响,分析发现归一化和频因子F和归一化拉曼增益系数M之间能够相互匹配,通过数值拟合得到F和M在不同归一化反转粒子数密度N下的匹配方程,由此得出F和M的匹配值呈线性关系,应用此线性方程可以指导实验中参数的优化,使激光器获得更大的和频转换效率。最后利用拟合的结论对报道的实验进行计算和分析并给出优化措施。

关键词：和频主动调q 拉曼激光器速率方程数值模拟

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主动调q掺铥双包层光纤激光器

深圳大学学报（理工版） 2012年第5期29卷 417-420页

作者：杜戈果张灵聪赵俊清闫培光郭春雨深圳市激光工程重点实验室先进光学精密制造技术广东普通高校重点实验室深圳大学电子科学与技术学院深圳518060

利用790 nm半导体激光器作为泵浦源、声光调制器作为q开关,将4 m长掺铥双包层D型光纤作为增益光纤,在入纤功率9.17 W、调制频率50 kHz时,获得激光器最大输出功率为1.26 W.调制频率为30 kHz时,获得单脉冲能量40μJ的脉冲激光.激光器在30... 详细信息

利用790 nm半导体激光器作为泵浦源、声光调制器作为q开关,将4 m长掺铥双包层D型光纤作为增益光纤,在入纤功率9.17 W、调制频率50 kHz时,获得激光器最大输出功率为1.26 W.调制频率为30 kHz时,获得单脉冲能量40μJ的脉冲激光.激光器在30～50 kHz工作时可以获得稳定的脉冲输出.讨论了在阈值入纤功率附近形成1/2、1/3调制频率脉冲及在较大泵浦功率时形成多脉冲的原因.

关键词：光电子与激光技术铥双包层光纤声光调制器主动调q 光纤激光器

激光二极管泵浦的瓦级主动调q翠绿宝石激光器

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中国激光 2022年第13期49卷 1-7页

作者：王景冲关晨刘兆军丛振华王世武聂奕刘杨赵智刚山东大学激光与红外系统教育部重点实验室山东青岛266237 山东大学信息科学与工程学院山东青岛266237 齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东济南250104 青岛海泰光电技术有限公司山东青岛266000 济南量子技术研究院山东济南250101

报道了连续红光激光二极管(LD)泵浦的主动调q翠绿宝石激光器。利用β相偏硼酸钡晶体(BBO)制成的普克尔盒作为主动调q开关,在V型腔中实现了平均功率为1.16 W的755 nm激光输出,对应的重复频率为10 kHz,脉冲宽度为961 ns,单脉冲能量为116... 详细信息

报道了连续红光激光二极管(LD)泵浦的主动调q翠绿宝石激光器。利用β相偏硼酸钡晶体(BBO)制成的普克尔盒作为主动调q开关,在V型腔中实现了平均功率为1.16 W的755 nm激光输出,对应的重复频率为10 kHz,脉冲宽度为961 ns,单脉冲能量为116μJ;通过在腔内插入双折射滤光片(BRF),实现了728~793 nm的波长调谐,并进一步研究了不同重复频率下的脉冲特性。此外,采用腔倒空技术,成功将脉冲宽度压窄至10 ns,对应的中心波长为767 nm,峰值功率超过3 kW。

关键词：激光器翠绿宝石激光器红光激光二极管主动调q 腔倒空波长可调谐

掺Yb^3＋全光纤环形腔主动调q光纤激光器

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中国激光 2008年第5期35卷 651-654页

作者：高存孝赵卫王屹山朱少岚中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室

报道了用976 nm激光二极管(LD)抽运掺Yb^(3+)增益光纤,用光纤耦合的声光调制器(AOM)实现全光纤环形腔主动调q激光输出的实验研究。激光器的调制频率在200 Hz～60.9 kHz之间调节时获得稳定的调q脉冲输出。当抽运光功率为183 mW,调制频率... 详细信息

报道了用976 nm激光二极管(LD)抽运掺Yb^(3+)增益光纤,用光纤耦合的声光调制器(AOM)实现全光纤环形腔主动调q激光输出的实验研究。激光器的调制频率在200 Hz～60.9 kHz之间调节时获得稳定的调q脉冲输出。当抽运光功率为183 mW,调制频率为500.2 Hz时,获得输出峰值功率为2.7 W,脉冲宽度为53.2 ns,单脉冲能量为145.5 nJ的激光脉冲,激光器的输出波长为1030 nm。当q开关关闭时间较短时,从实验中观察到高低脉冲间隔输出的情况,利用调q原理给出了相应解释。从实验和理论上分析了调制频率和抽运功率对激光器输出脉冲的影响,并进行了相应的计算,计算值和实验结果符合得较好。

关键词：激光器光纤激光器全光纤环形腔主动调q 声光调制器

激光二极管抽运主动调q Nd∶GdVO_4自受激拉曼激光器

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中国激光 2006年第12期33卷 1593-1596页

作者：刘天红檀慧明王保山彭继迎苗杰光中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院研究生院北京100039

采用激光二极管(LD)抽运、主动调q的方式,利用c向切割的Nd∶GdVO4晶体的自受激拉曼散射(self-SRS)效应,实现了结构紧凑、高效的脉冲拉曼激光器。在输入功率为1.8W,主动调q10kHz时,自受激拉曼激光器产生了稳定的1176nm的斯托克斯(Stokes... 详细信息

采用激光二极管(LD)抽运、主动调q的方式,利用c向切割的Nd∶GdVO4晶体的自受激拉曼散射(self-SRS)效应,实现了结构紧凑、高效的脉冲拉曼激光器。在输入功率为1.8W,主动调q10kHz时,自受激拉曼激光器产生了稳定的1176nm的斯托克斯(Stokes)脉冲光,斯托克斯光的单脉冲能量为10μJ,脉冲宽度为19ns。此时,自受激拉曼散射的阈值仅为510mW,斯托克斯光的转换效率为5.6%。实验结果表明,有效的自受激拉曼变频可以通过一个c向切割的Nd∶GdVO4晶体,采用主动调q的方式来实现。

关键词：非线性光学拉曼激光器自受激拉曼散射主动调q

Nd:YVO_4与Nd:YAG主动调q脉冲参数模拟

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红外与激光工程 2015年第7期44卷 1986-1990页

作者：董小龙高兰兰张帆焦石纪冠东长春理工大学理学院吉林长春130022

利用调q速率方程,确定了最优输出耦合反射率,最大脉冲能量,最大峰值功率和脉冲宽度与无量纲变量z的关系,并分析了谐振腔往返损耗、谐振腔增益和反转衰减因子分别对Nd:YVO4与Nd:YAG调q脉冲参数的影响。结果表明:最优输出耦合反射率和脉... 详细信息

利用调q速率方程,确定了最优输出耦合反射率,最大脉冲能量,最大峰值功率和脉冲宽度与无量纲变量z的关系,并分析了谐振腔往返损耗、谐振腔增益和反转衰减因子分别对Nd:YVO4与Nd:YAG调q脉冲参数的影响。结果表明:最优输出耦合反射率和脉冲宽度随谐振腔往返损耗的增大而减小,最大脉冲能量和最大峰值功率受反转衰减因子的影响很大,并随反转衰减因子的增大而减小。通过确定z值可以将调q脉冲参数具体化。

关键词：主动调q 脉冲参数模拟反转衰减因子无量纲变量z

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主动调q全光纤激光器的发展评述

激光技术 2012年第2期36卷 170-173页

作者：尚连聚杨秀芹马任德曲阜师范大学物理工程学院山东省激光偏光与信息技术重点实验室

调q全光纤激光器相比非全光纤激光器具有效率高、结构紧凑和携带方便等潜在优点，并且主动q开关的重复频率稳定、易于控制，所以全光纤化和主动q开关的完美结合将引发调q光纤激光器质的飞跃。在调q全光纤激光器的发展历程中，布喇格光... 详细信息

调q全光纤激光器相比非全光纤激光器具有效率高、结构紧凑和携带方便等潜在优点，并且主动q开关的重复频率稳定、易于控制，所以全光纤化和主动q开关的完美结合将引发调q光纤激光器质的飞跃。在调q全光纤激光器的发展历程中，布喇格光栅的出现是调q全光纤激光器发展的重要一步，q开关的光纤化更是关键的环节。目前，已光纤化的主被动q开关均很常见，但主动光纤型q开关技术并不成熟，或许将传统工艺上比较成熟的声光或电光q开关光纤化是解决该问题的可行途径。

关键词：光纤光学主动调q 光纤型q开关全光纤化

主动调q掺镱光纤激光器中放大自发辐射影响的研究

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中国激光 2010年第8期37卷 1929-1933页

作者：陈晓东孙青赵佳生冯素娟毛庆和中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽省光子器件与材料重点实验室安徽合肥230031 解放军电子工程学院光电系脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037 中国计量科学研究院光学与激光计量研究所北京100013

实验研究了主动调q掺镱光纤激光器(YDFL)中放大自发辐射(ASE)对调q脉冲形成和演化的影响。结果表明,尾纤型声光调制器(AOM)打开过快和掺镜光纤(YDF)增益瞬态特性间的综合相互作用结果,使得注入至腔内的初始宽带ASE形成功率波动,并在腔... 详细信息

实验研究了主动调q掺镱光纤激光器(YDFL)中放大自发辐射(ASE)对调q脉冲形成和演化的影响。结果表明,尾纤型声光调制器(AOM)打开过快和掺镜光纤(YDF)增益瞬态特性间的综合相互作用结果,使得注入至腔内的初始宽带ASE形成功率波动,并在腔内循环放大,导致输出脉冲呈多峰结构;而注入的宽带ASE因功率过高会导致YDF的增益自饱和效应,制约高增益的获取,使激光器难以获得调q激光脉冲,输出脉冲主要为调q的ASE脉冲;通过引入光纤布拉格光栅(FBG),可以有效抑制YDF中因ASE产生的增益饱和效应,YDF工作在高增益状态,有利于获得低阈值、窄脉宽和高峰值功率的调q激光脉冲。引入FBG后,在160 mW抽运时,实验测得的调q激光脉冲峰值功率和脉宽分别为40.7 W和30 ns。

关键词：激光器掺镱光纤主动调q 放大自发辐射线形腔

主动调q的2kHz Nd：YAG激光器设计

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主动调Q的2kHz Nd：YAG激光器设计

作者：秦前哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

全固态激光器在激光雷达、光电对抗等领域具有广泛应用,模式匹配和热效应分析补偿一直是全固态激光器研究重点,两者对改善激光器输出性能具有重要意义。本文通过理论分析及仿真计算,模拟了不同模式匹配和热效应补偿情况下,Nd:YAG激光器... 详细信息

全固态激光器在激光雷达、光电对抗等领域具有广泛应用,模式匹配和热效应分析补偿一直是全固态激光器研究重点,两者对改善激光器输出性能具有重要意义。本文通过理论分析及仿真计算,模拟了不同模式匹配和热效应补偿情况下,Nd:YAG激光器的激光输出特性,对于激光器的搭建,具有一定的理论指导意义。本文首先进行了模式匹配分析,提出了采用重叠效率因子来表征LD端泵激光器的模式匹配效果,使用平-平腔,在腔长为73.1 mm,晶体前端面处于谐振腔光学长度中心,泵浦光聚焦后束腰半径为0.19 mm且聚焦在晶体内2.3 mm处时,重叠效率因子可以达到0.67。在热效应分析中,以增益介质温度分布、前端面热形变和温度梯度表征热效应的大小,仿真结果表明,增大泵浦功率或减小泵浦光聚焦后束腰半径,导致热效应加剧,在泵浦功率为30 W,泵浦光聚焦后束腰半径为0.19 mm时,增益介质内部最高温度为103.4℃,前端面最大热形变为0.43μm,温度梯度极值为242.4;泵浦光聚焦位置不在增益介质横截面中心时,会造成前端面热形变等高线变形,不利于热补偿,并且导致温度梯度极值最多增大11.7。连续输出特性仿真结果表明,阈值功率随泵浦聚焦后光束腰半径和输出腔镜透过率的增加而增大;斜效率随输出腔镜透过率的增加先快速增大再缓慢增大,输出腔镜透过率相同时最佳泵浦光聚焦后束腰半径下斜效率最大,获得了43.3%的斜效率;连续输出功率随输出腔镜透过率的增加先增大再减小,证明了存在最佳输出腔镜透过率,输出腔镜透过率相同时最佳泵浦光聚焦后束腰半径下连续输出功率最大。建立了主动调q速率方程,仿真结果表明,选择合适的有效光束面积和输出腔镜透过率,才能获得最大的单脉冲能量;合理增大泵浦功率和输出腔镜透过率,可以获得更高峰值功率;合理增大泵浦功率和输出腔镜透过率,可以获得较窄脉宽。为进一步增大重叠效率因子和获得更好的热补偿效果,对不同腔型和不同增益介质特性时的重叠效率因子进行了分析。当泵浦功率为30 W时,使用平-凸腔比使用平-平腔,重叠效率因子最多增大0.2;使用长度16 mm、掺杂浓度0.2%at.的Nd:YAG晶体比使用长度8 mm、掺杂浓度0.4%at.的Nd:YAG晶体,重叠效率因子最多增大0.03,内部最高温度、最大热形变和温度梯度极值分别最多降低了15.8℃、0.07μm和17.1。在使用平-凸腔,平-凸透镜曲率半径为-300 mm,Nd:YAG晶体长为16 mm、掺杂浓度为0.2%at.的仿真条件下,当腔长为389.3 mm,晶体前端面处于谐振腔光学长度中心,泵浦光聚焦后束腰半径为0.26 mm且聚焦在晶体内4.57 mm处时,可获得0.91的最大重叠效率因子。在最高重叠效率因子0.91的条件下,当泵浦功率为30 W时,连续输出下,最佳输出腔镜透过率为34.2%,阈值功率为10.2 W,斜效率为40.6%,最大连续输出功率为12.2 W;电光调q输出下,最佳输出腔镜透过率为45.5%,阈值功率为13.4 W,斜效率为30.4%,最大连续输出功率为10.1 W,当调q重频为2 k Hz时,可获得4.5 m J的单脉冲能量、9.1ns的脉冲宽度和494.5 k W的峰值功率。

关键词：模式匹配热效应主动调q