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熔融法制备Nd:YLF原料及其晶体生长和性能研究
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作者 赵凯旋 刘文鹏 +6 位作者 丁守军 窦仁勤 罗建乔 高进云 孙贵花 任浩 张庆礼 《无机材料学报》 北大核心 2025年第5期529-535,共7页
Nd^(3+)离子掺杂LiYF_(4)(Nd:YLF)晶体是一种性能优异的激光晶体,在科研、工业、医疗领域具有广泛应用。目前,采用二元氟化物混合作为晶体生长原料存在形成氟氧化物的问题,利用HF气体氟化制备原料又相对复杂,因此制备高纯度氟化物原料... Nd^(3+)离子掺杂LiYF_(4)(Nd:YLF)晶体是一种性能优异的激光晶体,在科研、工业、医疗领域具有广泛应用。目前,采用二元氟化物混合作为晶体生长原料存在形成氟氧化物的问题,利用HF气体氟化制备原料又相对复杂,因此制备高纯度氟化物原料是实现高质量氟化物晶体生长的重要因素之一。另外,晶体生长气氛中通常含有CF_(4)或HF,其对生长系统有较强腐蚀性,提高了晶体生长成本。本研究设计了一种近密闭式熔料装置,并结合在高于晶体熔点温度下的熔料工艺和漂浮物打捞工艺,以获得高纯度YLF晶相多晶生长原料。在高纯Ar气氛中进行Nd:YLF晶体生长,获得了完整晶体。测试了多晶原料、制得晶体的X射线衍射(XRD)谱图,并采用Rietveld方法进行精修,获得了晶体的晶格参数、原子坐标、原子占有率和温度因子等参数。晶体的(100)晶面的X射线摇摆曲线(XRC)半高宽(FWHM)为0.007°。通过测量晶体中的各元素含量,得到Nd^(3+)在YLF中的分凝系数为0.3。晶体a、c晶向的最强吸收峰在797.4和792.3 nm,吸收截面分别为3.37×10^(–20)和5.49×10^(–20) cm^(2)。最强发射峰位于1047 nm,发射截面为1.598×10^(–19) cm^(2),荧光寿命为483μs。本研究采用熔融法制备的Nd:YLF多晶生长原料相纯度高,结合提拉法晶体生长过程中抽真空和升温工艺,能够大幅减少晶体生长过程中氟氧化物的形成,实现在Ar气氛下生长晶体。 展开更多
关键词 ND:ylf 激光晶体 晶体结构 光谱分析
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3.9 μm双波长协同泵浦Ho:YLF脉冲激光器的理论研究
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作者 顾炳旭 张珑译 +4 位作者 申昶昶 刘志军 石飞过 黄龙舞 张新陆 《应用物理》 2025年第6期611-619,共9页
单波长888 nm激光直接泵浦Ho掺杂氟化物晶体产生的3.9 μm激光存在自终止现象,为消除该自终止效应,本文提出了888 nm和2.1 μm双波长协同泵浦的技术方案,以实现3.9 μm脉冲激光的高效输出。以Ho:YLF晶体为增益介质,建立了888 nm和2.1 μ... 单波长888 nm激光直接泵浦Ho掺杂氟化物晶体产生的3.9 μm激光存在自终止现象,为消除该自终止效应,本文提出了888 nm和2.1 μm双波长协同泵浦的技术方案,以实现3.9 μm脉冲激光的高效输出。以Ho:YLF晶体为增益介质,建立了888 nm和2.1 μm双波长协同泵浦3.9 μm激光器速率方程理论模型,数值模拟了各能级粒子数密度和腔内光子数密度随时间的变化;优化了输出镜透过率、晶体长度、掺杂浓度等参数;并分析了888 nm连续泵浦光功率、2.1 μm脉冲泵浦光参数以及泵浦光斑半径对3.9 μm脉冲激光器输出性能的影响。本论文的研究结果为实现3.9 μm脉冲激光的高效输出提供了理论指导。 展开更多
关键词 3.9 μm波段 Ho:ylf 双波长协同泵浦 数值模拟
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275 nm ultraviolet laser with 351 mW continuous-wave output in a Pr:YLF laser pumped by a blue laser diode at 444.2 nm
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作者 ZHENG Quan XIAO Hui-dong +6 位作者 CHEN Xi WANG Yan WANG Yu-ning LIU Hui-zhen TIAN Dong-he WANG Jin-yan YAO Yi 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第2期376-381,共6页
This paper describes what is thought to be the first generation of a continuous wave deep ultraviolet laser at 275 nm by efficient frequency doubling of a blue-diode-pumped Pr:YLF laser at 550 nm.By employing a novel ... This paper describes what is thought to be the first generation of a continuous wave deep ultraviolet laser at 275 nm by efficient frequency doubling of a blue-diode-pumped Pr:YLF laser at 550 nm.By employing a novel fast-axis collimated blue semiconductor laser as the pump source,combined with a folded cavity and innovation coating technology,and utilizing a Brewster-cut BBO crystal for intracavity frequency doubling,TEM00 mode deep UV laser radiation at 275 nm with an output power of 351 mW is obtained.This marks the first report of achieving 275 nm laser generation based on Pr:LiYF4 to date. 展开更多
关键词 CW ultraviolet laser 275 nm laser Pr:ylf frequency doubling
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大功率环形LD侧面泵浦Nd^(3+):YLF激光器的特性 被引量:11
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作者 罗亦鸣 李明中 +5 位作者 秦兴武 陈良明 隋展 赵润昌 丁磊 梁樾 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期331-333,共3页
研究了一种采用新型泵浦耦合方式的固体激光器。大功率环形 L D阵列紧密环绕棒状 Nd3+ :YL F增益介质进行直接泵浦 ,泵浦光的利用率和泵浦均匀性有较大提高 ,10 5 4 nm波长处的自由振荡脉冲能量输出最大达 1.0 1J,激光器的效率有显著提高。
关键词 Nd^3+:ylf激光器 环形LD 直接泵浦 效率 均匀性 自由振荡 激光二极管 固体激光器 泵浦源
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LD端面泵浦Cr^(4+):YAG被动调Q的Nd:YLF激光器 被引量:8
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作者 王春 胡文涛 +1 位作者 陈绍和 邓锡铭 《量子电子学报》 CAS CSCD 1997年第4期359-362,共4页
二极管端面泵浦的Nd:YLF激光器中,采用Cr4+:YAG作为饱和吸收体,实现了被动调Q,激光输出波长为1.053nm。在泵浦功率为最大值525mW时,输出宽度为26ns、能量为22μJ的调Q脉冲,同时对具有同样腔结构的Nd:YVO4激光器在插入C44+:... 二极管端面泵浦的Nd:YLF激光器中,采用Cr4+:YAG作为饱和吸收体,实现了被动调Q,激光输出波长为1.053nm。在泵浦功率为最大值525mW时,输出宽度为26ns、能量为22μJ的调Q脉冲,同时对具有同样腔结构的Nd:YVO4激光器在插入C44+:YAG饱和吸收体后的特性也作了研究,对Cr4+:YAG被动调Q开关的工作条件作了理论上的分析,并在实验中得到极好的验证。 展开更多
关键词 二极管泵浦 被动调Q 饱和吸收体 钕:ylf激光器
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Nd:YLF激光晶体生长研究 被引量:5
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作者 邵怀宗 张振亚 +3 位作者 陈广民 张连娣 王淑英 袁力群 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 1994年第6期38-41,共4页
本文介绍了顶部籽晶溶液提拉法生长Nd:YLF晶体的一系列关键技术:组分配比的选择、高纯原材料的制备、生长装置的设计、温场的调试、漂浮物的消除和工艺参数的确定等。通过实验获得了Φ17mm×150mmc轴和Φ15mm&... 本文介绍了顶部籽晶溶液提拉法生长Nd:YLF晶体的一系列关键技术:组分配比的选择、高纯原材料的制备、生长装置的设计、温场的调试、漂浮物的消除和工艺参数的确定等。通过实验获得了Φ17mm×150mmc轴和Φ15mm×130mma轴晶体毛坯,加工出了Φ4~5mm×60~110mm激光棒,晶体质量达到目前国际水平。 展开更多
关键词 顶部籽晶溶液 提拉法 激光晶体 ylf晶体 掺钕
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高功率LDA紧密环绕抽运Nd:YLF放大器实验研究 被引量:3
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作者 张申金 冯国英 +7 位作者 李明中 隋展 丁磊 林宏奂 王衍勇 唐军 罗亦鸣 欧群飞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期754-758,共5页
采用高功率LDA紧密环绕抽运10mm× 10mmNd :YLF和两级双程离轴行波放大结构 ,实现了对 5mm× 5mm口径激光的放大。分析并实验研究了在不同抽运电流及不同抽运延时条件下 ,激光放大器及两级双程离轴放大系统小信号增益的规律... 采用高功率LDA紧密环绕抽运10mm× 10mmNd :YLF和两级双程离轴行波放大结构 ,实现了对 5mm× 5mm口径激光的放大。分析并实验研究了在不同抽运电流及不同抽运延时条件下 ,激光放大器及两级双程离轴放大系统小信号增益的规律。实验得到两级双程放大系统的小信号净增益可达 6 0 展开更多
关键词 LDA紧密环绕抽运 Nd:ylf 两级双程离轴放大
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LD泵浦的Cr^(4+)∶YAG/Nd∶YLF激光器 被引量:1
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作者 张大勇 赵伟 赵鸿 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期172-173,共2页
文中介绍的小型LD端面泵浦的Nd∶YLF激光器,采用Cr4+∶YAG作为被动Q开关,在1-100Hz的重复频率下可以实现脉冲能量30~40μJ,脉宽4~5ns的1053nm的单纵模激光脉冲输出。
关键词 LD泵浦 ND:ylf CR^4+:YAG 被动Q开关 单纵模
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LD抽运的Nd:YLF/Cr^(4+):YAG被动调Q激光器 被引量:1
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作者 郭明秀 朱晓磊 +1 位作者 陆雨田 陈卫标 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期534-536,共3页
报道了激光二极管(LD)抽运的Nd∶YLF激光器,采用平凹腔结构,分别用两片Cr4+∶YAG可饱和吸收晶体,实现了被动调Q,输出激光波长为1053nm。采用厚度为0.5mm小信号透过率为90%的Cr4+∶YAG,在泵浦功率最大为17W时,输出脉冲宽度为60.6ns,平均... 报道了激光二极管(LD)抽运的Nd∶YLF激光器,采用平凹腔结构,分别用两片Cr4+∶YAG可饱和吸收晶体,实现了被动调Q,输出激光波长为1053nm。采用厚度为0.5mm小信号透过率为90%的Cr4+∶YAG,在泵浦功率最大为17W时,输出脉冲宽度为60.6ns,平均功率为1.5W,重复频率为9.5kHz,单脉冲能量为157.9mJ;采用厚度为0.55mm小信号透过率为95%的Cr4+∶YAG,在泵浦功率最大为17W时,输出脉冲宽度为68.6ns,平均功率为1.35W,重复频率为14kHz,单脉冲能量为96.4mJ。 展开更多
关键词 二极管泵浦 被动调Q CR^4+:YAG ND:ylf
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Tm:YLF板条与块状晶体热效应对比分析 被引量:1
10
作者 司汉英 曹风江 《光电技术应用》 2017年第2期68-72,共5页
根据热传导理论建立了板条和块状晶体的热传导方程,通过对热传导方程的求解以及数值模拟,对比分析了高泵浦功率下Tm:YLF板条和块状晶体的温度分布,热应力和热透镜效应。计算结果表明,板条晶体更适合高功率激光输出,可为提升激光器功率... 根据热传导理论建立了板条和块状晶体的热传导方程,通过对热传导方程的求解以及数值模拟,对比分析了高泵浦功率下Tm:YLF板条和块状晶体的温度分布,热应力和热透镜效应。计算结果表明,板条晶体更适合高功率激光输出,可为提升激光器功率提供必要的理论指导。 展开更多
关键词 Tm:ylf 热效应 温度分布
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1.89μm Tm:YLF激光器输出特性分析 被引量:1
11
作者 丁宇 闫秀生 《光电技术应用》 2018年第5期24-26,36,共4页
介绍了利用激光二极管双端泵浦高功率1.89μm Tm:YLF激光器,其线宽小于0.1 nm。腔内以Brewster角插入0.05 mm YAG F-P标准具强制起偏,获得1.89μm的水平偏振光,再依次加入0.05 mm和0.3 mm YAG F-P标准具稳定输出波长,实现窄线宽激光输... 介绍了利用激光二极管双端泵浦高功率1.89μm Tm:YLF激光器,其线宽小于0.1 nm。腔内以Brewster角插入0.05 mm YAG F-P标准具强制起偏,获得1.89μm的水平偏振光,再依次加入0.05 mm和0.3 mm YAG F-P标准具稳定输出波长,实现窄线宽激光输出。当注入泵浦功率为137 W时,获得了输出波长为1 889.3 nm 46 W的连续输出功率,其斜率效率为45.1%。随着泵浦功率由20 W增加到137 W,输出波长仅漂移了0.12 nm。当激光输出功率为15 W和30 W时,对应的光束质量分别为1.7和2.2。 展开更多
关键词 F-P标准具 Tm:ylf 窄线宽
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HO^(3+)离子在YAG和YLF晶体中的光学参量 被引量:1
12
作者 黄莉蕾 陈晓竹 纪元新 《光学仪器》 1997年第4期45-50,共6页
测试了Ho:YAG和Ho:YLF晶体的吸收话和荧光谱,计算Ho^(3+)离子的振子强度参数f_JJ^t[c],辐射跃迁几率地A_J,J'荧光辐射寿命τJ[c],并与实验测得的荧光辐射寿命τJ[e]及振子强度的实验值f_J[e]比较。应用跃迁速率方... 测试了Ho:YAG和Ho:YLF晶体的吸收话和荧光谱,计算Ho^(3+)离子的振子强度参数f_JJ^t[c],辐射跃迁几率地A_J,J'荧光辐射寿命τJ[c],并与实验测得的荧光辐射寿命τJ[e]及振子强度的实验值f_J[e]比较。应用跃迁速率方程计算得出对应2.1μm的荧光强度最大的掺杂离子Ho^(3+)的最佳浓度分别为~2.5%和~1%左右。讨论了YAG和YLF作为芬Ho^(3+)的基质晶体优点。 展开更多
关键词 钬离子 YAG晶体 ylf晶体 光学参量
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Nd∶YLF激光放大器实验研究
13
作者 陈三斌 周寿桓 +1 位作者 姜东升 王鹏飞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期253-254,共2页
描述了LD阵列侧面泵浦Nd∶YLF激光放大器的实验研究,采用LD阵列紧密围绕棒状Nd∶YLF直接泵浦,这种结构不但提高泵浦光利用率,而且具有很好的泵浦均匀性。该激光放大器的口径为3mm,在1053nm小信号增益为2.84。
关键词 Nd:ylf激光放大器 LD阵列 泵浦 结构设计
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高功率LDA紧密侧面抽运Nd:YLF两级双程离轴放大系统实验研究
14
作者 张申金 冯国英 +7 位作者 李明中 丁磊 隋展 林宏奂 王衍勇 欧群飞 唐军 罗亦鸣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1148-1152,共5页
 介绍了一台10mm口径两级双程离轴放大系统,实现了对5mm×5mm口径光束的激光放大,耦合系统采用高功率LDA紧密侧面直接抽运棒状Nd:YLF方式。分析并实验研究了在不同抽运电流、放大脉冲与放大器LDA抽运时刻的不同延时及不同注入能...  介绍了一台10mm口径两级双程离轴放大系统,实现了对5mm×5mm口径光束的激光放大,耦合系统采用高功率LDA紧密侧面直接抽运棒状Nd:YLF方式。分析并实验研究了在不同抽运电流、放大脉冲与放大器LDA抽运时刻的不同延时及不同注入能量条件下,放大系统及光束每次放大时放大特性的规律。实验得到:在放大系统5mm×5mm软光阑处注入1.58mJ能量时,放大系统可输出129.2mJ能量,能量提取效率达到19.5%,满足该系统的设计指标。 展开更多
关键词 LDA紧密侧面抽运 Nd:ylf激光放大器 两级双程离轴放大 放大特性
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Nd:YLF激光在角膜屈光手术中的应用 被引量:1
15
作者 张士胜 王康孙 《国外医学(眼科学分册)》 2000年第5期262-265,共4页
Nd :YLF激光因其短脉冲、低能量、高频率等特点及组织损伤小、手术并发症少等优点 ,正越来越引起人们的注意 ,它通过等离子体介导的切割机制 ,不仅能进行角膜基质内切削 ,还可进行角膜磨镶术以及作为微型角膜刀用于激光角膜原位磨镶术 ... Nd :YLF激光因其短脉冲、低能量、高频率等特点及组织损伤小、手术并发症少等优点 ,正越来越引起人们的注意 ,它通过等离子体介导的切割机制 ,不仅能进行角膜基质内切削 ,还可进行角膜磨镶术以及作为微型角膜刀用于激光角膜原位磨镶术 ,为角膜屈光手术提供了新的手段。 展开更多
关键词 角膜屈光手术 Nd:ylf激光 激光器 应用
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连续波锁模P_r^(3+):YLF激光器
16
作者 阮双琛 Suth.,JM 《光子学报》 EI CAS CSCD 1996年第1期42-45,共4页
本文报导了采用氩离子激光器来泵浦Rr ̄(3+):YLF晶体,应用声光调制器实现了主动锁模;同时应用振动─高反射平面镜也实现了被动锁模,两种锁模均得到了ps光脉冲。据作者了解这是这种晶体材料的第一次锁模运转。
关键词 锁模 ylf晶体 激光器 氩离子
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Nd:YLF激光在眼科的应用
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作者 胡运韬 刘蔼年 《海军医学杂志》 1994年第1期75-78,共4页
正当准分子激光(excimer laser)的角膜手术逐渐兴起的时候,又一种新型的、更安全、用途更广泛的Nd:YLF激光引起了眼科专家的注意。 1 Nd:YLF激光的结构及性能<sup>[</sup>1.2] Nd:YLF激光是一种以掺钕四氟化钇锂(Nd:LiYF... 正当准分子激光(excimer laser)的角膜手术逐渐兴起的时候,又一种新型的、更安全、用途更广泛的Nd:YLF激光引起了眼科专家的注意。 1 Nd:YLF激光的结构及性能<sup>[</sup>1.2] Nd:YLF激光是一种以掺钕四氟化钇锂(Nd:LiYF<sub>4</sub>)为活性介质,波长为1053nm的近红外区激光。主要特点是:脉冲能量低(250μJ)、脉冲宽度短(60微微秒picosecond)和重复频率高(1000Hz)。 展开更多
关键词 ND:ylf 角膜手术 活性介质 小梁切除术 玻璃体切割 虹膜切除术 晶状体囊袋 白内障手术 视网膜光凝术 脉冲能量
暂未订购
双端面泵浦Tm:YLF晶体热焦距理论分析与实验研究
18
作者 朱国利 胡晓璐 张兵 《电光系统》 2018年第4期7-11,共5页
对于给定的激光晶体,计算和测量特定泵浦功率下的热透镜参数,可以优化谐振腔参数,实现谐振腔模式匹配,增加激光器转换效率。对于再吸收比较强的掺Tm准三能级系统,谐振腔模式匹配是实现激光器高效运行的关键因素。鉴于热效应在端面泵浦... 对于给定的激光晶体,计算和测量特定泵浦功率下的热透镜参数,可以优化谐振腔参数,实现谐振腔模式匹配,增加激光器转换效率。对于再吸收比较强的掺Tm准三能级系统,谐振腔模式匹配是实现激光器高效运行的关键因素。鉴于热效应在端面泵浦高功率固体激光器中的重要性,本文从理论和实验上对端面泵浦Tm:YLF激光器的热透镜效应进行了理论分析和实验测量,为高效率、高功率Tm:YLF激光器的实现提供了重要设计参数。 展开更多
关键词 准三能级 Tm:ylf 热透镜
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1.9μmTm:YLF激光器转换效率理论计算与分析
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作者 朱国利 胡晓璐 张兵 《电光系统》 2017年第1期49-55,共7页
Tm:YLF晶体因其优良的机械性能及光谱特性,成为1.9μm激光器的首选晶体。为获得高效率、高功率的1.9μmTm:YLF激光,分析了Tm:YLF晶体的物化参数、光谱特性以及单掺Tm^3+激光器的发光机理,从速率方程出发建立了Tm:YLF激光器转... Tm:YLF晶体因其优良的机械性能及光谱特性,成为1.9μm激光器的首选晶体。为获得高效率、高功率的1.9μmTm:YLF激光,分析了Tm:YLF晶体的物化参数、光谱特性以及单掺Tm^3+激光器的发光机理,从速率方程出发建立了Tm:YLF激光器转换效率的计算模型,利用该模型分析了输出镜透过率、泵浦一激光模式比等参数对Tm:YLF激光器转换效率的影响,并提出了参数设计范围。 展开更多
关键词 Tm:ylf激光器 1.9μm激光 转换效率
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Tm:YLF激光器弛豫振荡问题的理论研究
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作者 朱国利 孙建国 +1 位作者 尚卫东 王月珠 《电光系统》 2012年第3期14-18,共5页
鉴于Tm:YLF激光器的弛豫振荡容易引起激光器输出功率不稳定及光学元件的膜层损伤等问题,并且影响它在高重频几十kttz Ho:YAG激光器中的应用,本文从理论上分析了Tm:YLF激光器的弛豫振荡频率和弛豫振荡幅度,分析表明:Tm:YLF激光... 鉴于Tm:YLF激光器的弛豫振荡容易引起激光器输出功率不稳定及光学元件的膜层损伤等问题,并且影响它在高重频几十kttz Ho:YAG激光器中的应用,本文从理论上分析了Tm:YLF激光器的弛豫振荡频率和弛豫振荡幅度,分析表明:Tm:YLF激光器的弛豫振荡频率随泵浦功率、谐振腔长度、输出镜反射率和激光上能级寿命的增加而增加;可以通过增加激光谐振腔Q值的办法来抑制弛豫振荡中的尖峰幅度。弛豫振荡是固体激光器研究中经常遇到的问题,是引起固体激光器输出波动的最重要机理,通过对Tm:YLF激光器弛豫振荡问题的理论研究,试图发现抑制Tm:YLF激光器连续工作时的尖峰脉冲现象的方法,从而实现激光功率信号的平滑无尖峰输出。 展开更多
关键词 Tm:ylf激光器 弛豫振荡 膜层损伤 高重频
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