基于脉冲光泵浦的mJ级棒状Yb:YAG飞秒激光放大器(特邀)

1

作者 冯汝毅 邹跃 +4 位作者 郝静宇 王思佳 刘博文 范锦涛 胡明列 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第3期130-138,I0001,共10页

高功率泵浦引入的热效应是影响固体激光放大器实现高脉冲能量、高光束质量脉冲放大输出的因素,采用脉冲光泵浦的形式能够有效缓解热效应带来的影响。基于同步脉冲光泵浦方式,结合啁啾脉冲放大技术,仅通过单级棒状Yb:YAG双通行波激光放大... 高功率泵浦引入的热效应是影响固体激光放大器实现高脉冲能量、高光束质量脉冲放大输出的因素,采用脉冲光泵浦的形式能够有效缓解热效应带来的影响。基于同步脉冲光泵浦方式,结合啁啾脉冲放大技术,仅通过单级棒状Yb:YAG双通行波激光放大,压缩后获得单脉冲能量为1.65 mJ、重复频率为1 kHz、脉冲宽度为623 fs、光束质量因子为M2X=1.13,MY2=1.14、2 h功率稳定性为0.85%(RMS)、10万个脉冲间能量稳定性为1.11%(RMS)的高光束质量飞秒激光输出。将其作为基频光注入到基于补偿板的三倍频系统中,通过优化基频光光斑尺寸以及晶体厚度,得到单脉冲能量为0.438 mJ、中心波长为344 nm的紫外飞秒激光,三次谐波的总转换效率高达26.5%。 展开更多

关键词 固体激光器 飞秒激光 啁啾脉冲放大 频率转换

在线阅读 下载PDF 职称材料

优质大尺寸激光晶体研究进展 被引量：10

2

作者 徐学珍 桂尤喜 王永国 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期295-299,共5页

文章综述了国内外大尺寸Nd∶YAG,Nd∶GGG,Yb∶YAG晶体的发展概况,指出了我国优质大尺寸激光晶体研究进展及主要差距,展望了发展前景。

关键词 优质大尺寸 激光晶体 ND:YAG ND:GGG YB:YAG

在线阅读 下载PDF 职称材料

Fe^(2+)∶ZnSe激光晶体光学吸收及激光输出性能 被引量：4

3

作者 夏士兴 张月娟 +4 位作者 李兴旺 王永国 莫小刚 申英杰 姚宝权 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1000-1002,共3页

采用热扩散掺杂技术制备了Fe2+∶ZnSe晶体,测试晶体样品中铁离子浓度达1.27×1018cm-3。分析了Fe2+∶ZnSe晶体光谱的光学吸收特性,在室温条件下,采用2.90μm激光器泵浦Fe2+∶ZnSe晶体,获得了中心波长4.45μm,平均功率67 mW的中红外... 采用热扩散掺杂技术制备了Fe2+∶ZnSe晶体,测试晶体样品中铁离子浓度达1.27×1018cm-3。分析了Fe2+∶ZnSe晶体光谱的光学吸收特性,在室温条件下,采用2.90μm激光器泵浦Fe2+∶ZnSe晶体,获得了中心波长4.45μm,平均功率67 mW的中红外激光输出。 展开更多

关键词 FE2 + ZNSE 晶体 离子浓度 光学吸收 激光输出

在线阅读 下载PDF 职称材料

RE∶YAP(RE=Nd,Tm)晶体缺陷与光谱分析 被引量：1

4

作者 李春 曾繁明 +7 位作者 林海 郑东阳 杨晓东 刘贺 王丹 崔亚军 郑卫新 刘景和 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1371-1375,共5页

采用提拉法生长Nd∶YAP和Tm∶YAP晶体,利用吸收和荧光光谱表征样品。结果表明:经真空退火,提高了晶体质量。Nd∶YAP晶体在808 nm附近有较强的吸收,与商用激光二极管的发射波长匹配较好,获得了1064 nm荧光输出;Tm∶YAP晶体在790 nm附近... 采用提拉法生长Nd∶YAP和Tm∶YAP晶体,利用吸收和荧光光谱表征样品。结果表明:经真空退火,提高了晶体质量。Nd∶YAP晶体在808 nm附近有较强的吸收,与商用激光二极管的发射波长匹配较好,获得了1064 nm荧光输出;Tm∶YAP晶体在790 nm附近有一定的吸收,在1.87μm处的荧光峰对应于3F4→3H6能级之间的跃迁,有利于激光的高能量调Q输出。 展开更多

关键词 Nd∶YAP晶体 Tm∶YAP晶体 晶体缺陷 吸收光谱 荧光光谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

Fe^(2+):ZnSe晶体制备及光学吸收 被引量：1

5

作者 夏士兴 莫小刚 +3 位作者 李兴旺 王永国 张月娟 徐学珍 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期I0002-I0002,共1页

本文采用热扩散掺杂技术制备了Fe2+∶ZnSe晶体,获得尺寸达20 mm×2.0 mm的晶体样品。光谱测试分析结果显示,晶体样品在3.0μm附近具有显著的Fe2+∶ZnSe晶体的特征吸收,相对吸收强度达85%;通过ICP-AES测试该晶体样品中铁离子为4.5&... 本文采用热扩散掺杂技术制备了Fe2+∶ZnSe晶体,获得尺寸达20 mm×2.0 mm的晶体样品。光谱测试分析结果显示,晶体样品在3.0μm附近具有显著的Fe2+∶ZnSe晶体的特征吸收,相对吸收强度达85%;通过ICP-AES测试该晶体样品中铁离子为4.5×1017cm-3;分析了影响掺杂铁离子浓度的主要因素。 展开更多

关键词 Fe2+ ZnSe晶体 扩散掺杂 铁离子浓度 光学吸收

在线阅读 下载PDF 职称材料

红外非线性光学晶体磷化硅镉研究进展

6

作者 夏士兴 范叶霞 +2 位作者 张月娟 苑利钢 韩隆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期229-234,共6页

介绍了红外非线性光学材料磷化硅镉晶体的性能特点,以及其多晶合成、晶体生长和光学参量振荡的研究进展情况。最后,指出了制约着大尺寸、高光学质量CSP单晶体生长的主要原因以及研制CSP单晶体的必要性。

关键词 磷化硅镉 非线性光学 多晶合成 晶体生长

在线阅读 下载PDF 职称材料

磷化硅镉晶体光学参量振荡角度调谐范围分析

7

作者 夏士兴 范叶霞 苑利钢 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期514-517,共4页

理论计算了泵浦波长1.064μm、1.55μm、1.98μm、2.05μm和2.50μm下,CSP晶体Ⅰ类和Ⅱ类两种匹配方式的角度调谐曲线。分析了CSP晶体在不同泵浦波长光学参量振荡下,激光输出波长与相位匹配角之间的对应关系。研究表明：（1）波长1.064... 理论计算了泵浦波长1.064μm、1.55μm、1.98μm、2.05μm和2.50μm下,CSP晶体Ⅰ类和Ⅱ类两种匹配方式的角度调谐曲线。分析了CSP晶体在不同泵浦波长光学参量振荡下,激光输出波长与相位匹配角之间的对应关系。研究表明：（1）波长1.064μm泵浦时,CSP晶体Ⅰ类匹配可实现6.0~6.5μm波长激光输出,角度调谐范围为79.6°~90.0°;（2）波长1.55μm、1.98μm、2.05μm和2.50μm泵浦时,CSP晶体均可实现波长3.0~5.0μm和6.0~9.0μm激光输出。 展开更多

关键词 磷化硅镉 光学参量振荡 角度调谐

在线阅读 下载PDF 职称材料

Nd∶YAG透明陶瓷制备与激光性能 被引量：4

8

作者 李兴旺 张月娟 +4 位作者 莫小刚 王永国 徐学珍 侯玮 周寿桓 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2546-2554,共9页

采用化学沉淀法分步制备了分散性好、团聚少的纳米Y2O3、Nd2O3和Al2O3粉体,经球磨混合和喷雾干燥后,获得了颗粒形貌为球形、粒径在20-40μm间的混合陶瓷粉体。粉体经成型后,采用真空烧结工艺制备出了直径为75 mm、厚度5 mm的高透明Nd∶... 采用化学沉淀法分步制备了分散性好、团聚少的纳米Y2O3、Nd2O3和Al2O3粉体,经球磨混合和喷雾干燥后,获得了颗粒形貌为球形、粒径在20-40μm间的混合陶瓷粉体。粉体经成型后,采用真空烧结工艺制备出了直径为75 mm、厚度5 mm的高透明Nd∶YAG陶瓷,其在1064 nm和400 nm处的透过率均高于80%,接近于Nd∶YAG单晶的理论透过率。应力和干涉条纹测试结果表明,所制备的Nd∶YAG透明陶瓷应力分布均匀,干涉条纹平直,具有良好的光学均匀性。FESEM和XRD测试结果表明,陶瓷的晶粒尺寸在10-20μm之间,晶界干净,没有残留气孔和杂质相。对从Nd∶YAG陶瓷圆片上选切出的3 mm×3 mm×5 mm和3 mm×3 mm×10 mm的Nd∶YAG激光陶瓷元件进行激光性能测试,实现了连续瓦级激光输出,在泵浦注入功率为18.6 W时,分别获得了7.78 W和7.75 W激光输出,光光转换效率分别为41.8%和41.7%。 展开更多

关键词 掺钕钇铝石榴石 透明陶瓷 喷雾干燥 化学沉淀 激光

在线阅读 下载PDF 职称材料

大尺寸掺钕和掺铥铝酸钇晶体的生长和退火技术 被引量：3

9

作者 莫小刚 王永国 +4 位作者 朱建慧 徐学珍 何占斌 桂尤喜 王克强 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期520-525,共6页

通过分析铝酸钇(YAP)晶体产生孪晶、开裂、色心和弥散性散射的原因,探讨了克服这些缺陷和问题的技术途径。采用提拉法生长了b轴方向的掺钕和掺铥铝酸钇(Nd:YAP和Tm:YAP)晶体,通过温场系统、生长工艺参数和切割工艺的优化,克服了晶体开... 通过分析铝酸钇(YAP)晶体产生孪晶、开裂、色心和弥散性散射的原因,探讨了克服这些缺陷和问题的技术途径。采用提拉法生长了b轴方向的掺钕和掺铥铝酸钇(Nd:YAP和Tm:YAP)晶体,通过温场系统、生长工艺参数和切割工艺的优化,克服了晶体开裂的问题,晶体直径达到46mm;通过真空退火工艺,既显著减轻了紫外和可见区的色心吸收,又减小了晶体的应力,有助于克服晶体在加工过程中的开裂问题。晶体生长实验和晶体的显微观察表明:YAP晶体中的弥散状散射很可能同熔体中组分的均匀性有关,通过增大晶体的直径,增强强迫对流有助于减轻晶体中的弥散状散射。高质量b轴Nd:YAP和a轴Tm:YAP晶体已分别实现二极管泵浦大于140W的1.079μm和大于10W的1.99μm激光输出。 展开更多

关键词 ND:YAP TM:YAP 提拉法 晶体生长 退火

在线阅读 下载PDF 职称材料

氟化钇锂激光晶体生长与键合技术研究 被引量：3

10

作者 韩剑锋 杨国利 +3 位作者 杨宇 李兴旺 王军杰 王永国 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2452-2456,共5页

采用密闭反应气氛电阻加热熔体提拉法与上称重自动控径技术生长稀土离子掺杂氟化钇锂系列(Re∶YLF)激光晶体,通过优化热场设计,有效地解决了大尺寸YLF系列激光晶体生长过程中的开裂和直径控制起伏的问题,成功生长出了直径大于50 mm的YL... 采用密闭反应气氛电阻加热熔体提拉法与上称重自动控径技术生长稀土离子掺杂氟化钇锂系列(Re∶YLF)激光晶体,通过优化热场设计,有效地解决了大尺寸YLF系列激光晶体生长过程中的开裂和直径控制起伏的问题,成功生长出了直径大于50 mm的YLF系列激光晶体,晶坯无晶界、基本无散射,光学均匀性良好。同时开展了YLF系列激光晶体热扩散键合技术研究,通过定向切割、轴向匹配和面形匹配光胶、构造高温度均匀性热键合温场,成功制备出了YLF键合激光晶体。 展开更多

关键词 激光晶体 氟化钇锂 键合 提拉法

在线阅读 下载PDF 职称材料

大尺寸掺铥铝酸钇晶体生长工艺研究 被引量：3

11

作者 李洪峰 杜秀红 +4 位作者 王肖戬 张月娟 李兴旺 王永国 莫小刚 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2076-2080,共5页

通过提拉法制备了直径50 mm,长度144 mm的大尺寸、高质量的Tm:YAP激光晶体,研究了不同的温场结构对于晶体完整性以及晶体质量的影响,结果表明上空腔温度梯度较小,温度均匀性较高的温场设计能够有效的解决Tm:YAP晶体开裂、解理、弥散状... 通过提拉法制备了直径50 mm,长度144 mm的大尺寸、高质量的Tm:YAP激光晶体,研究了不同的温场结构对于晶体完整性以及晶体质量的影响,结果表明上空腔温度梯度较小,温度均匀性较高的温场设计能够有效的解决Tm:YAP晶体开裂、解理、弥散状散射和絮状物现象。 展开更多

关键词 Tm∶YAP晶体生长 提拉法 开裂 解理 絮状物

在线阅读 下载PDF 职称材料

提拉法生长直径10英寸优质Yb∶YAG激光晶体 被引量：4

12

作者 李兴旺 杨国利 +3 位作者 韩剑锋 王永国 毕海 徐学珍 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第4期547-549,F0004,共4页

设计制作了直径10英寸Yb∶YAG激光晶体生长热场,改进了单晶炉称重与旋转系统结构,采用感应加热熔体提拉法结合上称重自动控径技术,成功生长出了直径252 mm、等径长近260 mm的完整Yb∶YAG晶体,晶坯外观完整,无开裂。在5 mW绿光激光和20 m... 设计制作了直径10英寸Yb∶YAG激光晶体生长热场,改进了单晶炉称重与旋转系统结构,采用感应加热熔体提拉法结合上称重自动控径技术,成功生长出了直径252 mm、等径长近260 mm的完整Yb∶YAG晶体,晶坯外观完整,无开裂。在5 mW绿光激光和20 mW He-Ne激光照射下检测,晶坯整体无散射。经检测性抛光后,晶坯选材扇区内光学均匀性较好,应力分布均匀。选择口径为152 mm×11.5 mm、长为260 mm的板条区域进行测试,透过波前畸变为0.29λ/inch@633 nm,表明晶坯具有良好的光学质量,可以选切加工宽度达到150 mm的大尺寸晶体板条元件。 展开更多

关键词 掺镱钇铝石榴石 激光晶体 提拉法 板条 波前畸变

在线阅读 下载PDF 职称材料

Sm:YAG晶体生长与吸收光谱研究 被引量：3

13

作者 李洪峰 韩剑锋 +1 位作者 杨国利 莫小刚 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1305-1308,共4页

采用提拉法生长了掺杂3.0at%,5.0at%和10.0at%浓度的Sm∶YAG晶体。采用ICP-AES方法初步测试了Sm离子在晶体中的浓度,并根据测试结果计算了Sm离子在晶体中的分凝系数,探讨了生长高掺杂浓度晶体的生长条件,测试了其在可见光及近红外光波... 采用提拉法生长了掺杂3.0at%,5.0at%和10.0at%浓度的Sm∶YAG晶体。采用ICP-AES方法初步测试了Sm离子在晶体中的浓度,并根据测试结果计算了Sm离子在晶体中的分凝系数,探讨了生长高掺杂浓度晶体的生长条件,测试了其在可见光及近红外光波段的吸收光谱。结果表明,Sm∶YAG晶体在80～900 nm处几乎完全透明,在Nd∶YAG晶体的发射波段,可有效吸收1064 nm的近红外光,且随着掺杂浓度的增加,其吸收效果越强。这表明Sm∶YAG晶体对于高功率Nd∶YAG激光器工作过程中产生的放大自发辐射现象引起的寄生振荡具有较好的抑制作用。 展开更多

关键词 Sm∶YAG晶体 掺杂浓度 分凝系数 放大自发辐射

在线阅读 下载PDF 职称材料

大尺寸氟化铽锂晶体生长与性能 被引量：1

14

作者 李兴旺 杨宇 +3 位作者 芦佳 董畅 王永国 徐学珍 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第7期1352-1356,共5页

氟化铽锂(LTF)晶体具有大的维尔德常数、低的吸收系数,是一种性能优良的磁光晶体材料,适合用作高功率、大能量激光系统用磁光器件的磁光材料。本文以高纯TbF_(3)和LiF为原料,采用电阻加热提拉法,在Ar气和CF 4混合气体保护下,成功生长出... 氟化铽锂(LTF)晶体具有大的维尔德常数、低的吸收系数,是一种性能优良的磁光晶体材料,适合用作高功率、大能量激光系统用磁光器件的磁光材料。本文以高纯TbF_(3)和LiF为原料,采用电阻加热提拉法,在Ar气和CF 4混合气体保护下,成功生长出了直径达2英寸的大尺寸LTF晶体。该晶坯外观完整,具有良好的光学均匀性和较低的残留应力,He-Ne激光照射下无肉眼可见散射颗粒。该晶体还加工出了直径为10 mm的LTF晶体元件,测试其单程损耗系数、消光比、透过波前畸变和弱吸收系数等参数,结果表明生长的LTF晶体具有良好的光学质量,其维尔德常数约为市售商用TGG晶体的98%。 展开更多

关键词 氟化铽锂 磁光晶体 提拉法 吸收系数 光学性能 磁光性能 大尺寸

在线阅读 下载PDF 职称材料

大尺寸Tm∶YAP复合激光晶体的生长与性能研究 被引量：1

15

作者 李兴旺 韩剑锋 +4 位作者 芦佳 邢晓文 王永国 魏磊 徐学珍 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第7期1236-1242,共7页

采用感应加热提拉法,通过改进热场、更换原料、二次熔接生长,直接生长出了直径大于40 mm的Tm∶YAP/YAP复合晶体毛坯。复合晶坯等径部分YAP段长21 mm,Tm∶YAP段长44 mm,晶坯外观完整,具有良好的光学均匀性和均匀的应力分布。绿光激光和He... 采用感应加热提拉法,通过改进热场、更换原料、二次熔接生长,直接生长出了直径大于40 mm的Tm∶YAP/YAP复合晶体毛坯。复合晶坯等径部分YAP段长21 mm,Tm∶YAP段长44 mm,晶坯外观完整,具有良好的光学均匀性和均匀的应力分布。绿光激光和He-Ne激光照射下,晶坯复合界面无散射、无气泡。复合界面两侧干涉条纹基本连续,透过波前差异小。从复合晶坯上加工出了直径5 mm、总长30 mm、端头不掺杂YAP晶体长4 mm的单端Tm∶YAP复合晶体元件,其光学质量优异。在1940 nm固体激光器上采用激光二极管单端泵浦进行了激光性能测试,在泵浦注入功率为117.7 W条件下实现了42.8 W激光输出,输出功率、转换效率和光斑质量均优于非复合激光晶体。 展开更多

关键词 掺铥铝酸钇 复合激光晶体 直接生长 提拉法 干涉条纹 激光

在线阅读 下载PDF 职称材料