摘要：主要对微片激光器谐振腔的工作介质和腔端面反射膜进行讨论,其中谐振腔的工作介质主要包括晶体、陶瓷和玻璃3种,针对不同的光学器件应选用合适的工作介质。分析研究了谐振腔端面反射膜的膜材料的选择以及反射膜的结构设计,其中膜系结构设计主要包括膜层排列、膜层数和膜厚3个方面,还简要介绍了常用的反射膜制备工艺。最后,展望了微片激光器的技术和应用发展趋势。

摘要：设计了以石墨烯作为可饱和吸收体的被动调Q掺钕钇铝石榴石晶体(Nd∶YAG)微片激光器。该激光器采用三明治结构,附有石墨烯薄层的YAG晶体紧密压贴于工作物质Nd∶YAG晶体上,晶体端面镀膜作为端面镜构成平行平面谐振腔。采用光纤耦合输出激光二极管端面抽运技术,利用石墨烯的可饱和吸收作用,在注入功率为1.17W时实现微片激光器的调Q运转,获得波长1064.6nm,重复频率300～807kHz可调,最小脉冲宽度75ns的激光输出。激光器最大输出功率38.4mW,最大单脉冲能量54.7nJ。

摘要：研制出一种1061 nm和1064 nm双波长连续输出的Nd:YAG微片激光器。通过对激光器输出端所镀膜系的透过率进行设计,平衡了1061 nm和1064 nm激光的阈值泵浦功率;以激光二极管(LD)作为泵浦源,在室温下对3组不同厚度的工作物质分别进行了实验,均得到了1061 nm/1064 nm双波长激光输出。采用在微片状晶体两端直接镀膜形成谐振腔的方式,压缩了谐振腔的光学长度,在双波长输出的同时实现了1064 nm波长下的多纵模输出。

摘要：建立了LD预泵浦的被动调Q平平腔Cr4+,Nd3+:YAG微片激光器模型,分析了预泵浦参数与激光脉冲时间特性的关系,设计了LD预泵浦的Cr4+,Nd3+:YAG微片激光器实验,测量了不同预泵浦参数下激光单脉冲以及脉冲序列的时间特性。实验结果与数值计算结果基本符合:调节预泵浦参数使每个泵浦脉冲刚好对应输出单个激光脉冲时,固定脉冲泵浦宽度,脉冲泵浦速率随连续泵浦速率的增加呈一次函数减小;固定连续泵浦速率,脉冲泵浦速率随脉冲泵浦宽度的增加呈非线性函数减小。结果还表明,激光脉冲半高全宽随整体泵浦速率的增加而减小,峰值功率随整体泵浦速率的增加而增加;当整体泵浦速率在阈值附近变动时,激光单脉冲时间特性的变化最为明显。

摘要：以半解析热分析理论为基础,研究了高斯分布激光二极管(LD)端面抽运背冷式微片Nd∶YAG晶体热效应。通过分析高斯分布LD端面抽运背冷式微片Nd∶YAG晶体工作特点建立热模型,并考虑空气传热系数对晶体温升的影响,利用狄尼级数对第三类热传导方程新的求解方法,得出了微片Nd∶YAG晶体内部温度场。研究结果表明,当抽运总功率为24.2 kW时,在微片晶体端面抽运中心处获得70.17℃最高温升和0.836μm最大热形变。所得结果为LD端面抽运背冷式微片激光器的优化设计提供了依据。

摘要：为了提高LD抽运脉冲微片激光器的输出性能和系统的集成度,采用龙格-库塔法对包含自发辐射与抽运速率的被动调Q速率方程进行了数值求解,结合被动调Q激光器输出参量的表达式对LD端面抽运的键合Nd∶YAG/Cr^(4+)∶YAG微片激光器输出参量进行了数值仿真。结果表明,利用长度1mm/1.5mm的键合Nd∶YAG/Cr^(4+)∶YAG晶体作为增益介质,当Cr^(4+)∶YAG的初始透过率为75%、输出镜的透过率为30%、抽运光和腔内基模光半径均为100μm时,能够在抽运功率为4.5W的条件下实现平均功率0.7W、脉冲宽度174ps、重复频率16.1kHz的理论激光输出。该研究对被动调Q微片激光器的参量优化和应用具有理论指导意义。

摘要：角漂移是微片激光器使用和优化设计的重要参数,但有关此类数据报道较少。基于四象限探测器和LabVIEW开发环境设计了一套测量激光器角漂移的测量系统。实现了对Nd…YAG微片激光器的角漂移的实时显示、读取和保存。测量了微片激光器激光指向角漂移的量级及变化规律,为微片激光器的使用和优化设计提供了理论依据。

摘要：为了研究抽运光在Yb:YAG晶体内产生的非均匀性温升以及引起的热效应问题,以半解析热分析理论为基础,结合超高斯光束端面抽运、背向冷却Yb:YAG微片工作特点分析,采用热传导方程一种新的求解方法,得出了Yb:YAG微片内部温度场、热形变场、附加光程差的半解析计算表达式。并定量分析了超高斯光束不同阶次、不同光斑尺寸抽运时对于Yb:YAG微片温度场、热形变场的影响。结果表明,若使用50W、光斑半径300μm的5阶超高斯光束端面抽运掺镱离子原子数分数为0.08的Yb:YAG微片,抽运面上可获得52.18℃最高温升量,产生0.1195μm最大热形变,引起0.2152μm的附加光程差。该研究结果对于微片激光器热不敏谐振腔最优化设计具有理论指导作用。

摘要：对微片激光晶体的实际工作特点进行分析,根据热容激光器的管理模式,建立抽运和冷却阶段的晶体热模型。然后引入变热传导系数对方程进行求解,分别得到激光二极管(LD)单端抽运和冷却时热容激光器温度场的表达式。并对光斑半径和抽运时间这两个影响晶体温度场的因素进行了分析,计算结果表明:当Nd:YAG晶体热导率分别为常量和变量时,其抽运端面的最大温升分别为459.24℃、535.78℃。其中晶体钕离子的质量比为1.0%,微片尺寸为Φ20mm×1mm,抽运功率为60 W,Nd:YAG晶体对入射抽运光的吸收系数是910m-1,超高斯光束阶次为3,抽运光的光斑半径为800mm。计算分析结果对LD端面抽运固体热容激光器谐振腔的设计具有借鉴意义。

摘要：日本的研究人员首次实现了端面抽运的Nd：YAG微片激光器输出轴对称偏振光，这种简易紧凑设计提供了高激光效率、控制了模式对称和偏振纯度。