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外腔式SrWO_4拉曼激光器的输出特性研究

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光学学报 2006年第5期26卷 693-696页

作者：苏富芳张行愚王青圃丁双红李述涛范书振刘兆军山东大学信息科学与工程学院济南250100

研究了外腔式SrWO4拉曼激光器在ns脉冲抽运下的输出特性。利用主动调Q的Nd∶YAG激光器产生的脉冲宽度为11.7 ns,输出能量为80 mJ的激光作为抽运源,拉曼激光谐振腔采用平平腔,实验采用4片对一阶斯托克斯脉冲和二阶斯托克斯脉冲不同反射... 详细信息

研究了外腔式SrWO4拉曼激光器在ns脉冲抽运下的输出特性。利用主动调Q的Nd∶YAG激光器产生的脉冲宽度为11.7 ns,输出能量为80 mJ的激光作为抽运源,拉曼激光谐振腔采用平平腔,实验采用4片对一阶斯托克斯脉冲和二阶斯托克斯脉冲不同反射率的输出耦合镜,测量了输出能量与抽运能量的关系,计算了转换效率与抽运能量的关系。当输出耦合镜对一阶斯托克斯脉冲的反射率为39.9%时,实验得到一阶斯托克斯脉冲的最大能量和转换效率分别为23.9 mJ和36.2%,当输出耦合镜对一阶斯托克斯脉冲和二阶斯托克斯脉冲的反射率分别为80.5%和12.4%时,得到二阶斯托克斯脉冲的最大输出能量和转换效率分别为16.4 mJ和25.4%,典型的一阶斯托克斯脉冲和二阶斯托克斯脉冲的脉冲宽度分别为6.1 ns和5.8 ns。

关键词：激光器拉曼激光器受激拉曼散射钨酸锶(SrWO4)晶体

Nd:GYSGG/YVO_4双波长人眼安全波段内腔拉曼激光器

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红外与激光工程 2015年第12期44卷 3512-3516页

作者：王慧张会峰郭涛空军航空大学航空理论系吉林长春130022

以Nd:GYSGG晶体为激光增益介质,a切割YVO4晶体为拉曼增益介质,利用Nd:GYSGG晶体的双波长激光运转特性实现声光调Q 1.5μm人眼安全波段双波长内腔拉曼激光器。为克服Nd:GYSGG晶体严重的热透镜效应对激光器功率的限制,实验确定其同带泵浦... 详细信息

以Nd:GYSGG晶体为激光增益介质,a切割YVO4晶体为拉曼增益介质,利用Nd:GYSGG晶体的双波长激光运转特性实现声光调Q 1.5μm人眼安全波段双波长内腔拉曼激光器。为克服Nd:GYSGG晶体严重的热透镜效应对激光器功率的限制,实验确定其同带泵浦吸收峰位置及吸收系数,采用同带泵浦方式减轻热效应。吸收882.9 nm泵浦光功率17.1 W时,在20 k Hz的脉冲重复频率下获得1.44 W的1.5μm双波长输出,转换效率8.4%,光束质量因子M2=2.4;棱镜分光测得其中1 497 nm和1 516 nm功率分别为0.55 W和0.89 W,二者脉冲宽度相近,均为15.3 ns左右。与808 nm传统泵浦相比,同带泵浦方式下激光器的输出功率及光束质量均得到明显提升。

关键词：双波长激光器拉曼激光器人眼安全波段

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

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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

LD泵浦被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程

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红外与激光工程 2016年第6期45卷 49-55页

作者：皇甫军强贾海旭杨丽丽丁双红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

运用非线性光学的和频理论推导出被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程理论中的和频项,在被动调Q拉曼激光器速率方程的基础上,推导被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程,再将方程归一化,得到八个综合参量。推导出和频脉冲峰值功率和单脉冲... 详细信息

运用非线性光学的和频理论推导出被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程理论中的和频项,在被动调Q拉曼激光器速率方程的基础上,推导被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程,再将方程归一化,得到八个综合参量。推导出和频脉冲峰值功率和单脉冲能量的归一化表达式。数值模拟观察各参量对和频脉冲峰值功率、单脉冲能量和脉冲宽度的影响。对各参量影响进行分析,发现和频因子与归一化拉曼增益系数需要相互匹配才能实现高效率的和频光输出。同时,比较了被动调Q腔内和频拉曼激光器与被动调Q腔内倍频拉曼激光器的数值模拟结果。

关键词：和频激光器拉曼激光器速率方程数值模拟

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基于人造金刚石晶体的拉曼激光器研究进展

发光学报 2016年第5期37卷 583-590页

作者：陈志琼付喜宏张俊彭航宇发光学及应用国家重点实验室中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

受激拉曼散射是一种重要的非线性光学频率变换技术,在拓展激光波段方面有十分广泛的应用前景。因此,寻找具有优良光学性质的拉曼介质,提高拉曼激光器性能,具有重要的研究价值。相比于传统的固体拉曼晶体,人造金刚石晶体具有拉曼增益系... 详细信息

受激拉曼散射是一种重要的非线性光学频率变换技术,在拓展激光波段方面有十分广泛的应用前景。因此,寻找具有优良光学性质的拉曼介质,提高拉曼激光器性能,具有重要的研究价值。相比于传统的固体拉曼晶体,人造金刚石晶体具有拉曼增益系数大、拉曼频移大、导热率高和透过性好等显著优点,基于人造金刚石晶体的拉曼激光器能够获得更高的输出功率和转换效率。本文简要介绍了化学气相沉积法(CVD)制备的金刚石晶体的光学性质和热学特性,总结了基于人造金刚石晶体的拉曼激光器在紫外波段、可见光波段及红外波段的研究现状,并对其发展进行了展望。

关键词：人造金刚石受激拉曼散射拉曼激光器

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硅拉曼激光器的设计与典型应用

光学精密工程 2013年第2期21卷 308-315页

作者：李文超张景茹孙宇超朱丹丹李志全东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004 河北山海关电站辅机厂技术部河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

针对用光腔衰荡法测量气体浓度时存在严重非线性光学损耗,输出功率密度偏低,光源输出不平坦等问题,利用受激拉曼散射(SRS)非线性频移机制,设计了以Si元素作为拉曼主要增益介质的拉曼激光器。在硅波导结构中设置了p-i-n反向偏置电压,通... 详细信息

针对用光腔衰荡法测量气体浓度时存在严重非线性光学损耗,输出功率密度偏低,光源输出不平坦等问题,利用受激拉曼散射(SRS)非线性频移机制,设计了以Si元素作为拉曼主要增益介质的拉曼激光器。在硅波导结构中设置了p-i-n反向偏置电压,通过控制调节该电压值来降低由双光子吸收(TPA)引起的自由载流子吸收(FCA)以及由FCA引起的非线性光学损耗,从而提高拉曼激光器的输出功率。在实验分析处理过程中,将反向电压分别设置为开路、短路、5V以及25V4种状态,分析比较了不同电压值下激光器输出功率的变化规律。实验结果显示:粒子自由迁移时间从16ns降低到1ns,表明输出功率在同等标准下得以显著提高,进而改善了气体浓度测量的稳定性。

关键词： Si 拉曼激光器气体浓度测量光腔衰荡法双光子吸收(TPA) 自由载流子吸收(FCA)

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对硅基拉曼激光器性能的实验分析

红外与激光工程 2011年第12期40卷 2376-2381页

作者：李志全李文超张景茹任晓丽曹平王亚男燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 东北大学秦皇岛分校自动化系河北秦皇岛066004

为了解决拉曼激光器的非线性光学损耗严重以及输出效率偏低的问题,利用受激拉曼散射(SRS)的非线性频移机制,以Si元素作为拉曼激光器的增益介质设计了激光器的结构。根据硅元素波导理论,在拉曼激光器的波导结构中设计了一个反向偏置电压... 详细信息

为了解决拉曼激光器的非线性光学损耗严重以及输出效率偏低的问题,利用受激拉曼散射(SRS)的非线性频移机制,以Si元素作为拉曼激光器的增益介质设计了激光器的结构。根据硅元素波导理论,在拉曼激光器的波导结构中设计了一个反向偏置电压的p-i-n二极管,通过控制调节该反向电压值降低有效载流子寿命,从而降低由双光子吸收(TPA)引起的自由载流子吸收(FCA)以及由自由载流子吸收引起的非线性光学损耗。理论分析及实验结果表明:通过控制调节p-i-n反向偏置电压,自由载流子寿命从16 ns降低到1 ns,且输出功率在同等标准下得以显著提高,从而验证了该结构的可行性和优越性。

关键词：拉曼激光器受激拉曼散射双光子吸收自由载流子吸收

1318nm ZnWO4/Nd:YAG二阶拉曼激光器

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光学学报 2020年第5期40卷 223-226页

作者：任席奎谢建阮双琛裴继红王欣于浩海张怀金吕启涛郭丽曹洪涛谢圣君高云峰何柏林杜晨林深圳大学电子与信息工程学院广东深圳518060 深圳大学深圳市激光工程重点实验室广东深圳518060 山东大学晶体材料国家重点实验室山东济南250100 深圳技术大学广东深圳518118 大族激光科技股份有限公司广东深圳518057

为研究ZnWO4晶体的二阶拉曼性质,搭建了基于ZnWO4晶体的二阶拉曼激光器,实现了重复频率为9kHz的670mW的1318.3nm的二阶斯托克斯激光输出,对应的脉宽为3.294ns,光光转换率为4.7%,峰值功率达到22.6kW。实验结果表明,ZnWO4晶体具有良好的性... 详细信息

为研究ZnWO4晶体的二阶拉曼性质,搭建了基于ZnWO4晶体的二阶拉曼激光器,实现了重复频率为9kHz的670mW的1318.3nm的二阶斯托克斯激光输出,对应的脉宽为3.294ns,光光转换率为4.7%,峰值功率达到22.6kW。实验结果表明,ZnWO4晶体具有良好的性能,能够实现二阶拉曼激光输出。

关键词：固体激光器拉曼激光器 ZnWO4晶体