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976纳米多模激光二极管泵浦高光束质量全光纤拉曼激光器
摘要： 演示了一种976纳米全光纤拉曼激光器，该激光器在直接采用低光束质量（M2>30）的多模激光二极管泵浦时仍能实现高光束质量输出。该激光器采用100/140多模渐变折射率光纤构建，通过特殊的光纤布拉格光栅确保斯托克斯光束具有较好光束质量（M2?2），并在高达约50瓦的输出功率下保持70%的高泵浦-斯托克斯转换斜率效率。
关键词： 渐变折射率光纤、光纤激光器、二极管泵浦、拉曼激光器
更新于2025-09-23 15:19:57
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低温下Tm:Y2O3透明陶瓷的光谱特性与二极管泵浦连续波激光运转
摘要： 我们展示了3 at.% Tm:Y2O3透明陶瓷在低温下的光谱和激光特性。在80 K时，测得其吸收截面为4.7 × 10?21 cm2（带宽0.7 nm，中心波长793.3 nm），发射截面为29.0 × 10?21 cm2（中心波长1930.9 nm）。采用发射波长约793 nm的宽带和体布拉格光栅（VBG）稳频激光二极管作为泵浦源，实现了连续波激光运转。使用VBG泵浦二极管时，在80 K下获得了6.4 W的最大输出功率，对应吸收功率的斜率效率为52.0%。
关键词： 低温，二极管泵浦，掺铥氧化钇，光谱学，连续波激光器，透明陶瓷
更新于2025-09-19 17:13:59
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聚合物染料激光器由绿色半导体激光泵浦
摘要： 我们报道了采用两个绿色（λ = 513 nm）脉冲激光二极管对聚合物染料激光器进行准纵向泵浦的实验结果。研究了不同聚合物中吡咯并吡咯二酮类染料的激光阈值、效率和光稳定性?；谶量┎⑦量┒?67和吡咯并吡咯二酮580染料、采用具有部分像散补偿功能的三镜腔结构的染料激光器效率超过20%。
关键词： 聚合物染料激光器、光稳定性、吡咯甲川类染料、二极管泵浦
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年光子学北美会议(PN) - 加拿大魁北克市(2019.5.21-2019.5.23)] 2019光子学北美会议(PN) - 二极管泵浦双波长Nd:GVO4激光器
摘要： 我们报道了采用单块双折射滤光片(BRF)实现Nd:GdVO4激光器连续波双波长运转。该激光器在912 nm带内二极管泵浦下实现了1063 nm与1071 nm的双波长输出。当吸收泵浦功率约为13.4 W时，最大总输出功率达到~2.5 W。进一步旋转BRF滤光片可调节双波长间的功率比或实现单波长运转[10,17]。
关键词： 二极管泵浦、钕、固态激光器
更新于2025-09-12 10:27:22
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二极管泵浦的2.08微米Ho:CaF2激光器被动调Q技术
摘要： 本文展示了一种由1.94微米激光二极管泵浦的连续波及被动调Q Ho:CaF2激光器。在连续波工作模式下，该Ho:CaF2激光器在2085.2纳米波长输出4.2瓦功率，对应吸收泵浦功率的斜率效率为48.4%。采用Cr2+:ZnS可饱和吸收体时，在2084.1纳米波长获得最大平均输出功率3.6瓦、最小脉宽92纳秒及重复频率5.88千赫兹，斜率效率达42.2%。此外，被动调Q二极管泵浦Ho:CaF2激光器的光束质量因子在垂直与水平方向均约为1.3。
关键词： 二极管泵浦、被动调Q、Ho:CaF2红外激光器
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 2019.6.23-2019.6.27] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 新型Nd:LGSB晶体实现高效激光发射
摘要： 1微米红外激光在众多工业、医疗应用、光通信及光谱学领域广泛应用。当前可用激光器基于不同激光活性介质，其中最常用的是Nd:YAG、Yb:YAG、Nd:YVO4或Nd:GdVO4等[1]。此外，通过结合高效非线性晶体可将红外激光转换为可见光源。若非线性晶体掺杂Nd3+离子，则可实现结构紧凑、效率更高且成本更低的自频转换激光系统。因此，寻找具有显著自频倍频特性的新型激光晶体或非线性晶体研究备受关注，这主要源于现有激光系统升级的需求。本研究展示了Nd离子在LaGdSc(BO3)4(LGSB)非线性基质中实现1微米激光输出的新发现。我们实验室采用提拉法生长了掺杂5at.%Nd3+的LGSB晶体，其生长工艺与Gheorghe等人报道的类似[2]。值得注意的是，此前仅报道过该提拉法生长LGSB晶体中Yb3+离子的激光输出[3]。首先测定了该激光介质的光谱特性：负单轴Nd:LGSB介质呈现偏振选择性吸收截面，在807nm处测得σ偏振吸收截面为5×10-20cm2，π偏振为1.3×10-20cm2；发射截面确定为~1.9×10-19cm2(π)和~2×10-19cm2(σ)。实验采用两块未镀膜的5.0at.%Nd:LGSB晶体：Nd:LGSB-1（6.1mm长c切）和Nd:LGSB-2（3.0mm厚a切），分别以准连续波模式（10Hz重复频率、1ms脉宽、100μm芯径/NA=0.22光纤耦合二极管激光泵浦）和连续波模式进行激光实验。使用10mm长平面平面线性谐振腔并测试不同泵浦光斑尺寸。图1a显示Nd:LGSB-1在230μm泵浦光斑直径下1062nm激光脉冲能量Ep：获得高斜率效率ηsa=0.67，吸收泵浦能量20.5mJ（吸收效率ηa=99%）时测得最大脉冲能量13.5mJ；图1b显示连续波模式下吸收泵浦功率2.1W时输出功率Pout=1.3W，斜率效率ηsa=0.67。Nd:LGSB-2晶体也呈现高斜率效率ηsa=0.63，吸收泵浦功率1.6W（ηa=0.74）时输出功率达0.75W。后续将展示偏振态、激光光束横向分布及泵浦光斑尺寸对激光性能的影响。这些首次获得的二极管泵浦Nd:LGSB实验结果表明，即使采用未镀膜激光晶体，在1062nm波长仍展现出优异性能。
关键词： 掺钕硫镓锂晶体，光谱特性，二极管泵浦，直拉法生长技术，激光发射
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 紫翠玉激光器中的人口透镜效应
摘要： 红绿柱石（Cr3+:BeAl2O4）是一种701-858纳米波段的振子激光器。其优异的热机械性能和高储能特性，结合近期mJ级红光二极管泵浦红绿柱石振荡器与放大器的进展[1-3]，使其成为理想的高功率高能Q开关光源。但该类系统的功率提升受限于热透镜效应——这一现象尚未得到充分研究。本研究通过实验与有限元分析(FEA)探究红光二极管泵浦红绿柱石激光器的热透镜效应，发现非激射与激射状态下的热透镜焦距差异源于"粒子数透镜"效应。另一项独立研究表明，在仅含增益介质的红绿柱石激光腔中可观察到稳定的自Q开关(SQS)现象，其损耗机制同样归因于粒子数透镜效应。
关键词： 自调Q、二极管泵浦、粒子数透镜、热透镜效应、紫翠宝石
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 钕钆共掺氟化锶(Nd,Gd:SrF?)激光器在0.9瓦泵浦功率下产生600飞秒脉冲
摘要： 掺杂钕离子Nd3?并共掺非活性离子（如Y3?、La3?或Gd3?）以打破活性离子团簇的氟化物晶体（CaF?、SrF?），近期已成为二极管泵浦锁模激光器中极具潜力的增益介质。与广泛应用的Nd:YAG或Nd:YVO?晶体相比，这类晶体具有更宽的发射光谱和更长的荧光寿命。文献[1]报道了在钛宝石泵浦系统中，Nd,Y:SrF?飞秒激光器可产生97飞秒脉冲。我们曾报道采用2瓦多模激光二极管泵浦、并通过半导体可饱和吸收体实现258飞秒脉冲的连续锁模运行[2]。在共掺La3?的晶体激光系统（其调谐范围比Y3?共掺晶体更宽）中，文献[3]报道了4瓦激光二极管泵浦下可实现354至1200飞秒被动锁模及1044至1081纳米连续波可调谐运行。最新研究的Nd,Gd:SrF?晶体在泵浦功率超过3.8瓦时实现了双波长锁模皮秒运行[4]。我们采用2瓦激光二极管（吸收泵浦功率1320毫瓦）泵浦该晶体，在输出功率2×50毫瓦条件下获得了228飞秒短脉冲[5]。本文报道该新型激光器采用布儒斯特切割晶体的极低泵浦功率被动锁模运行。系统结构与文献[5]类似（见图1）：将796纳米波长的2瓦多模激光二极管泵浦5毫米长布儒斯特切割0.5%Nd,5%Gd:SrF?晶体，通过半导体可饱和吸收镜（SAM）实现被动锁模。使用群延迟色散（GDD）为-650飞秒2的啁啾镜M3时，仅需320毫瓦吸收泵浦功率即可实现连续锁模，经M4镜输出的线偏振近高斯光束功率为2×12毫瓦，脉冲宽度740飞秒（假设sech2脉冲形状）。当吸收泵浦功率增至632毫瓦（晶体入射功率905毫瓦）时，总输出功率达2×20毫瓦，脉冲宽度600飞秒。图2展示了自相关曲线及3.3纳米宽、中心波长1051.5纳米的实测光谱。与先前结果相比，本研究的吸收泵浦功率降低至2-4倍。计算得时间带宽积为0.536，通过优化群延迟色散补偿有望获得更短脉冲（低至352飞秒）。
关键词： 二极管泵浦、半导体可饱和吸收镜、飞秒脉冲、Nd、Gd:氟化锶、锁模激光器
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 铽离子掺杂氟化锂镥晶体(Tb<sup>3+</sup>:LiLuF<sub>4</sub>)的二极管泵浦可见光激光运转
摘要： 三价铽掺杂材料因Tb3?在可见光波段的发射能力而备受科学界关注。此前已证实其可实现高效绿光与黄光激光运转，但由于有害的激发态吸收(ESA)过程，橙光与红光波段激光运转难以实现[1-4]。先前对铽掺杂材料激光运转的研究均采用倍频光学泵浦半导体激光器(2ω-OPSL)泵浦。这些蓝光泵浦源在输出功率达5W时具有优异光束质量，但结构复杂、体积庞大且成本高昂，不利于功率提升。二极管泵浦作为更具成本效益的替代方案，兼具功率扩展与微型化潜力。基于氮化铟镓的蓝光激光二极管的出现，使其能够匹配Tb3?离子7F6→5D4跃迁在488nm附近的峰值吸收波长。据我们所知，本文首次报道了二极管泵浦的铽基激光器。在488.3nm波长200mW泵浦功率下，该激光器以542或544nm波长实现连续波运转，最大斜率效率达53%，输出功率最高达44mW。
关键词： 可见激光，二极管泵浦，Tb3+:LiLuF4，掺铽材料
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2019年德国慕尼黑国际电气与电子工程师学会激光与光电子欧洲会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年激光与光电子欧洲会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 红色锥形二极管泵浦的高效Tm:YAG与Tm:LuAG激光器
摘要： 工作在2微米波段的、对人眼安全的二极管泵浦全固态激光器，在遥感、医疗和气体检测等诸多领域具有应用优势。掺铥晶体（如Tm:YAG和Tm:LuAG）是该类激光器常用的增益介质，其泵浦源通常采用工作在780纳米附近的激光二极管[1]，对应的激光斜率效率斯托克斯极限约为39%。但对于高掺杂样品，双光子对一光子的交叉弛豫过程可使激光效率突破该极限——有研究报道采用785纳米钛宝石泵浦的Tm:YAG激光器实现了59%的斜率效率，表明其交叉弛豫效率达到约1.5（即每个780纳米泵浦光子产生1.5个2微米波段激光光子）[2]。 作为替代泵浦方案，Stoneman等人指出681纳米波长的更强吸收线可用于泵浦铥基激光器[3]。相比785纳米泵浦，利用681纳米更强吸收线可缩短铥晶体长度以降低自吸收损耗[3]。此外，681纳米泵浦还有助于薄片激光器采用更薄晶体，并/或减少泵浦光充分吸收所需的薄片反射次数[4]。更强吸收系数波长还能提升增益介质的粒子数密度，从而增强交叉弛豫效应。但该方案的斯托克斯极限斜率效率降至约34%，且缩短的吸收长度可能引发更强的热效应。 Stoneman团队早期采用681纳米钛宝石激光泵浦Tm:YAG晶体时，仅获得约35%的斜率效率，显示交叉弛豫过程较弱[3]。本研究报道了采用高亮度681纳米锥形二极管泵浦的高效Tm:YAG与Tm:LuAG激光器[5]：激光晶体铥掺杂浓度为6%，长度7毫米，对入射TM偏振泵浦光的吸收率达98%。实验中，连续波运转的Tm:YAG和Tm:LuAG激光器分别实现了52%和51%的斜率效率（图1），对应约1.55的交叉弛豫效率——与常规785纳米二极管泵浦结果相当[2]。据我们所知，这是首次报道681纳米二极管泵浦掺铥固态激光器，也是锥形二极管首次作为铥系统泵浦源的应用。
关键词： 二极管泵浦、681纳米、Tm:YAG、Tm:LuAG、激光器、锥形二极管
更新于2025-09-11 14:15:04