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椭圆高斯分布半导体激光器泵浦被动调Q激光器的优化

罗小贤 赵柏秦 纪亚飞 庞艺

罗小贤, 赵柏秦, 纪亚飞, 庞艺. 椭圆高斯分布半导体激光器泵浦被动调Q激光器的优化[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(3): 305003-0305003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0305003
引用本文: 罗小贤, 赵柏秦, 纪亚飞, 庞艺. 椭圆高斯分布半导体激光器泵浦被动调Q激光器的优化[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(3): 305003-0305003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0305003
Luo Xiaoxian, Zhao Baiqin, Ji Yafei, Pang Yi. Optimization of passively Q-switched lasers pumped by ellipse Gaussian distribution LD[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(3): 305003-0305003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0305003
Citation: Luo Xiaoxian, Zhao Baiqin, Ji Yafei, Pang Yi. Optimization of passively Q-switched lasers pumped by ellipse Gaussian distribution LD[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(3): 305003-0305003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0305003

椭圆高斯分布半导体激光器泵浦被动调Q激光器的优化

doi: 10.3788/IRLA201746.0305003
详细信息
    作者简介:

    罗小贤(1988-),男,博士生,主要从事窄脉冲被动调Q固体激光器方面的研究。Email:luoxiaoxian11@mails.ucas.ac.cn

  • 中图分类号: O436.1

Optimization of passively Q-switched lasers pumped by ellipse Gaussian distribution LD

  • 摘要: 在考虑泵浦光束和初始反转粒子数椭圆高斯分布的条件下,确定了新的调Q耦合速率方程。在椭圆高斯分布近似下,通过数值分析的方法针对脉冲能量进行优化,首次得到了归一化的脉冲能量和反射镜反射率等关键参数与无量纲变量z的关系曲线。文中以半导体激光器贴近端面泵浦,Cr4+:YAG作为饱和吸收体的Nd:YVO4被动调Q激光器为例进行了脉冲能量优化计算,在小信号透过率为75%,反射率91.8%时,对应最大脉冲能量1.5 J,峰值功率81 W,脉冲宽度18.4 ns。选用小信号透过率为73.4%的饱和吸收体和反射率为87%的反射镜进行实验验证,得到的脉冲能量为1.25 J,峰值功率为76.4 W,脉冲宽度为16.3 ns。理论计算与实验结果基本相符。
  • [1] Kajava T T, Gaeta A L. Q switching of a diode-pumped,Nd:YAG laser with GaAs[J]. Opt Lett, 1996, 21(16):1244-1246.
    [2] Dai Qin, Cui Jianfeng, Mao Youning, et al. Passively Q-switched narrow-pulse high-energy all solid-state lasers pumped by LD pulse[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(7):2066-2069. (in Chinese)岱钦, 崔建丰, 毛有明, 等. LD脉冲泵浦被动调Q窄脉冲大能量全固态激光器[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(7):2066-2069.
    [3] Yu Jin. High repeat frequency pulse Q-switch Nd:YVO4/Cr:YAG pumped by quantum LD[J]. Optics and Precision Engineering, 2000, 8(1):23-25. (in Chinese)余锦. 量子阱二极管泵浦的Nd:YVO4/Cr:YAG高重复率被动调Q激光器[J]. 光学精密工程, 2000, 8(1):23-25.
    [4] Dong Lei, Liu Xinyue, Chen Hao. Properties of pulse single-frequency laser and extra-caivty double frequency green laser[J]. Chinese Optics, 2015, 8(5):800-805.
    [5] Degnan J J. Optimization of passively Q-switched lasers[J]. Quant Electron, 1995, 31(11):1898-1891.
    [6] Xiao G, Bass M. A generalized model for passively Q-switched lasers including excited state absorption in the saturable absorber[J]. Quantum Electron, 1997, (33):41-44.
    [7] Zhang Xingyu, Zhao Shengzhi, Wang Qingpu, et al. Modeling of passively Q-switched lasers[J]. Opt Soc Amer B, 2000, (17):1166-1175.
    [8] Li Dechun, Zhao Shengzhi, Li Guiqiu, et al. Optimization of passively Q-switched lasers by taking into account intracavity laser spatial distribution[J]. Optical and Quantum Electronics, 2005, 37:927-942.
    [9] Li Dechun. Optimization of the key parameters of all solid-state Q-swtiched lasers[D]. Jinan:Shandong University, 2007. (in Chinese)李德春. 全固态调Q激光器关键性能参数的优化[D]. 济南:山东大学, 2007.
    [10] Dong Xiaolong, Gao Lanlan, Zhang Fan, et al. Simulation of actively Q-switched pulse parameters in Nd:YVO4 and Nd:YAG[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(7):1986-1990. (in Chinese)董小龙, 高兰兰, 张帆, 等. Nd:YVO4与Nd:YAG主动调Q脉冲参数模拟[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(7):1986-199.
    [11] Liu Shenliang, Zhang Ning, Li Jiageng, et al. Impact of Cr4+:YAG small signal transmission on passively Q-switched laser pulse[J]. Laser and Optoelectronics Progress, 2007, 44(6):38-42. (in Chinese)刘深亮, 张宁, 李加庚, 等. Cr4+:YAG小信号透射率对被动调Q激光脉冲的影响[J]. 激光与光电子学进展, 2007, 44(6):38-42.
  • [1] 吴伟, 罗自荣, 杨慧哲, 曹玉君, 尚建忠.  基于星点图椭圆度分布的光学系统装配误差计算方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210391-1-20210391-9. doi: 10.3788/IRLA20210391
    [2] 于鲲, 段雨晗, 丛明煜, 戴文聪.  飞行器红外物理成像仿真优化计算方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(4): 20200241-1-20200241-14. doi: 10.3788/IRLA20200241
    [3] 吴松航, 董吉洪, 徐抒岩, 于夫男, 许博谦.  快速反射镜椭圆弧柔性铰链多目标优化设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(4): 20200286-1-20200286-9. doi: 10.3788/IRLA20200286
    [4] 慈明儒, 刘京郊, 韩龙, 刘金生, 娄岩.  光纤激光相控阵阵元分布优化方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 706007-0706007(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0706007
    [5] 李晓静, 郑子云, 史戈平, 高永亮.  制备光学金刚石膜的微波谐振腔设计及优化 . 红外与激光工程, 2019, 48(S2): 156-163. doi: 10.3788/IRLA201948.S216001
    [6] 李钰鹏, 王智, 沙巍, 吴清文, 赵亚.  空间引力波望远镜主镜组件的结构设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 818004-0818004(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0818004
    [7] 于学丽, 丁双红, 贾海旭, 辛磊.  主动调Q腔内和频拉曼激光器的数值模拟 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 906001-0906001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0906001
    [8] 唐彦琴, 顾国华, 钱惟贤, 陈钱, 张骏.  四象限探测器基于高斯分布的激光光斑中心定位算法 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 206003-0206003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0206003
    [9] 徐记伟, 周军.  毫米波迷彩隐身涂层发射率分布数值计算 . 红外与激光工程, 2017, 46(3): 321002-0321002(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0321002
    [10] 张玲, 沈正祥, 刘娜, 余俊, 王占山.  基于多元约束的小型软X射线偏振望远镜光学设计及优化 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 718002-0718002(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0718002
    [11] 皇甫军强, 贾海旭, 杨丽丽, 丁双红.  LD泵浦被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 606006-0606006(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0606006
    [12] 郑妍, 孙玉锋, 邢砾云, 代广斌, 常天英, 夏良平, 王敏, 郎金鹏, 崔洪亮.  基于表面等离子体共振原理的小型化实时在线海上溢油监测系统 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3446-3453.
    [13] 郝惠敏, 张勇, 权龙.  三电极碳纳米管传感器的极间距优化 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3061-3065.
    [14] 刘祥意, 张景旭, 陈宇东, 吴小霞, 李剑锋, 郝亮.  大口径主镜支撑液压缸用弹性膜片优化设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 188-194.
    [15] 邸志刚, 贾春荣, 姚建铨, 陆颖.  基于银纳米颗粒的HCPCFSERS传感系统优化设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1317-1322.
    [16] 崔文达, 杜少军.  角谱传输数值模拟中参数优化分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2935-2940.
    [17] 王波, 陈东林, 周留成, 何卫锋.  激光冲击波加载金属材料中心压应力缺失效应 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3521-3526.
    [18] 王洪, 陈赞吉, 吴衡, 葛鹏.  自由曲面LED汽车前照灯光学透镜设计方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1529-1534.
    [19] 王杏涛, 张靖周, 单勇.  飞行器8~14μm波段红外特征的数值研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 6-12.
    [20] 任利锋, 张靖周, 单勇, 刘喜岳.  旋翼气动加热对直升机红外特征分布的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 53-60.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-07-05
  • 修回日期:  2016-08-10
  • 刊出日期:  2017-03-25

椭圆高斯分布半导体激光器泵浦被动调Q激光器的优化

doi: 10.3788/IRLA201746.0305003
    作者简介:

    罗小贤(1988-),男,博士生,主要从事窄脉冲被动调Q固体激光器方面的研究。Email:luoxiaoxian11@mails.ucas.ac.cn

  • 中图分类号: O436.1

摘要: 在考虑泵浦光束和初始反转粒子数椭圆高斯分布的条件下,确定了新的调Q耦合速率方程。在椭圆高斯分布近似下,通过数值分析的方法针对脉冲能量进行优化,首次得到了归一化的脉冲能量和反射镜反射率等关键参数与无量纲变量z的关系曲线。文中以半导体激光器贴近端面泵浦,Cr4+:YAG作为饱和吸收体的Nd:YVO4被动调Q激光器为例进行了脉冲能量优化计算,在小信号透过率为75%,反射率91.8%时,对应最大脉冲能量1.5 J,峰值功率81 W,脉冲宽度18.4 ns。选用小信号透过率为73.4%的饱和吸收体和反射率为87%的反射镜进行实验验证,得到的脉冲能量为1.25 J,峰值功率为76.4 W,脉冲宽度为16.3 ns。理论计算与实验结果基本相符。

English Abstract

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