掺钕钒酸钇相关问题的文献资料..doc

ＬＤ泵浦Ｎｄ :ＹＶＯ4/ＫＴＰ激光器晶体长度对输出的影响 摘　要 :　利用四能级激光系统的速率方程 ,对激光二极管 (ＬＤ)纵向泵浦Ｎｄ :ＹＶＯ4/ＫＴＰ腔内倍频绿光激光器激活介质和倍频晶体的长度对输出激光功率的影响进行了理论计算 ,给出了参数优化结果 ,分析了它的工作特性 ,得到与理论计算符合较好的实验结果。 ｌ2 是ＫＴＰ长度 ,ｎ2 是ＫＴＰ折射率 ,2ｕｌ1 是与腔长有关的损耗 ,ｕ是损耗系数 ,最后一项是小信号近似下倍频晶体的非线性损耗 ,Ｐ是基频光功率 ,Ａ是光束横截面积 ,δ1 是其他损耗 , 在不同泵浦功率下Ｎｄ :ＹＶＯ4和ＫＴＰ长度与输出激光功率的关系 ,结果如图 1、图 2所示。由图可见 ,当泵浦功率一定 ,Ｎｄ:ＹＶＯ4和ＫＴＰ长度较小 ,绿光输出功率随晶体长度的增加而增加 ;获得最大的绿光输出功率的Ｎｄ:ＹＶＯ4的最佳长度是 2～ 3ｍｍ ,ＫＴＰ的最佳长度是 9～ 1 0ｍｍ ;超过最佳长度后 ,输出绿光功率趋于饱和而下降。 Nd3 +掺杂浓度对大功率全固态Nd:YVO4激光器输出特性影响的研究 减少 Nd:YVO4晶体热效应的有效途径之一是适当减小 Nd3 +的掺杂浓度 ,晶体长度则要相应增加。,对 80 8nm的π偏振吸收总结出以下经验公式式中αp为晶体对抽运光的吸收系数 ,ρ为掺杂百分比浓度 , b, C为实验常数 ,由实验结果拟合得出 b=1 . 5, C=2 5,αp的单位为 cm- 1 。从上述指数关系可看出 ,不同浓度的掺杂对晶体的吸收系数影响是很大的。 由 (1 1 ) , (1 2 )式可看出 ,在强光抽运条件下 ,低掺杂浓度的晶体更能实现高功率和高效率激光输出 ,而为了更好地减少热效应对激光输出的影响 ,适当地加长晶体长度是必要的。 目前对固态紫外激光的获得 ,最直接的方法是对掺钕离子固体激光的近红外波进行腔内或腔外频率转换 ,产生三次或四次谐波.但ＬＤ抽运的连续波固体激光器输出功率不高 ,谐波转换效率低 .采用腔内倍频聚焦耦合会使晶体热畸变效应加剧 ,造成明显的非线性吸收 ,稳定性难以提高 ;外腔共振倍频稳定性好 ,转换效率也较高 ,但对腔匹配条件要求苛刻 ,结构也较为复杂 . 为获得发散角较小的输出光束 ,我们采用平 平谐振腔 为减少腔内元件的损耗 ,Ｎｄ :ＹＶＯ4晶体一面兼做腔镜 ,镀有ＡＲ @80 8ｎｍ和ＨＲ @1 0 64μｍ双色膜 ,另一边镀ＡＲ @1 0 64μｍ .输出镜是一透过率Ｔ =2 0 %平面镜 为保证在高增益情况下能有效地实施关闭状态 ,我们将声光开关靠近增益介质一端 ,腔长拉长为 1 40ｍｍ ,但同时也带来了在高抽运功率情况下输出功率下降等问题 . 基频光源如上节所述 ,经一 ｆ =50ｍｍ的透镜聚焦 ,在焦点附近放一ＫＴＰ晶体 ,尺寸为 3ｍｍ× 3ｍｍ× 9ｍｍ ,两边镀 1 0 64μｍ/ 53 2ｎｍ双色增透膜 ,采用Ⅱ类相位匹配 ,在泵光注入功率为 7 9Ｗ、重复频率为 1 2 5ｋＨｚ时 ,绿光输出功率 570ｍＷ ,脉宽2 5ｎｓ,单次通过二次谐波转换效率达 46% . 53 2ｎｍ输出为ＴＥＭ0 0 膜 ,且输出稳定 ,为后边产生高效的四次频谐波提供了较好的保证 . 二次谐波经Ｍ1 ,Ｍ2 镜反射和 ｆ2 透镜聚焦后入射到ＢＢＯ晶体 ,ＢＢＯ晶体放在 ｆ2 的焦点附近 ,尺寸为 4ｍｍ× 4ｍｍ× 7ｍｍ ,两边镀 53 2 / 2 66ｎｍ双色增透 ,采用Ⅰ类相位匹配 (θ=47 6°) ,经棱镜分光后可获得紫外输出 .在抽运功率为 7 9Ｗ、重复频率1 2 5ｋＨｚ时 ,我们获得平均功率为 63ｍＷ的 2 66ｎｍ紫外输出 ,其单脉冲能量 5μＪ,脉宽约为 2 0ｎｓ,峰值功率为 2 52Ｗ ,绿光—紫外单次通过功率转换效率为 1 1 % ,功率输出稳定 ,在 3 0ｍｉｎ内测得其稳定度优于 2 % .图 2给出了在不同重复频率情况下2 66ｎｍ输出功率与抽运注入功率的关系 . LD泵浦 Nd∶YVO4/ KTP/ BBO紫外激光器 摘　要　本文报道在国内首次实现的 LD泵浦的四倍频连续紫外激光器的实验结果 .首先研究了 LD泵浦的 Nd∶ YVO4激光器 ,在普通平 -平腔结构下 ,得到斜效率 55. 6 8% ,激光输出波长 1 0 6 4nm;利用 KTP作为倍频晶体 ,实现腔内倍频 ,在泵浦功率 1 1 . 85W时得到绿光(53 2 nm)输出 1 . 3 5W,光 -光转换效率 1 1 % ;用 BBO晶体进行外腔谐振倍频 ,得到紫外光(2 6 6 nm)输出 . 外腔谐振倍频就是在激光腔之外用倍频晶