Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения


Контакты

Подписка

Карта сайта





Журнал с 19.02.2010 входит в новый «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук»
Аннотации (06.2017) : МОЩНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ С ДЛИНОЙ ВОЛНЫ 532 НМ С ВОЛОКОННЫМ ВЫВОДОМ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ND:YAG ЛАЗЕРА С БОКОВОЙ ДИОДНОЙ НАКАЧКОЙ И АКУСТООПТИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ ДОБРОТНОСТИ

МОЩНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ С ДЛИНОЙ ВОЛНЫ 532 НМ С ВОЛОКОННЫМ ВЫВОДОМ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ND:YAG ЛАЗЕРА С БОКОВОЙ ДИОДНОЙ НАКАЧКОЙ И АКУСТООПТИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ ДОБРОТНОСТИ

HIGH POWER FIBER-COUPLED ACOUSTO-OPTICALLY Q-SWITCHED 532 NM LASER WITH A SIDE-PUMPED ND:YAG LASER MODULE

© 2017    Xiandan Yuan*,**; Ling Zhang**; Zhanggui Hu***; Yannan Liu**; Zhiyan Zhang**; Haijuan Yu**; Peng Wu**; Lirong Wang**; Weifang Zhao**; Yibo Wang**; Pengfei Zhao**; Jinsong Wang*; Xuechun Lin**

*     School of Optoelectronics Engineering, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China

**   Laboratory of All-Solid-State Light Sources, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China

*** Beijing Center for Crystal Research and Development, Key Laboratory of Functional Crystals and Laser Technology, Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100190, China

E-mail: soldier_1973@163.com, xclin@semi.ac.cn

Submitted 18.03.2016

We demonstrated a high power laser at 532 nm by frequency-doubling of an acousto-optically Q-switched and side-pumped Nd:YAG laser at 1064 nm using a compact linear cavity. The average output power of the pulsed fundamental laser at 1064 nm was as high as 299 W. The laser employed two acousto-optic Q-switches placed orthogonally with each other to improve the hold-off capacity. Through intracavity frequency doubling with a type II non-critically phase-matched LBO crystal, a 165 W average power of the frequency-doubled output at 532 nm was generated with a repetition rate of 20 kHz and pulse width of 160 ns, which corresponds to a pulse energy of 8.25 mJ and a peak power 51.6 kW, respectively. The output power of the green laser was very stable and the stability at various output power was measured. The RMS instability was ±1.4% when the output power of 532 nm was 135 W. After coupling the 165 W output power at 532 nm into an 800 µm fiber, the final output from the optical fiber was 149 W with a coupling efficiency of 90.3%.

Keywords: acousto-optical, Q-switch, fiber-coupled, high power.

OCIS codes: 140.3580, 140.3515, 140.3540

 

© 2017 г.       Xiandan Yuan; Ling Zhang; Zhanggui Hu; Yannan Liu; Zhiyan Zhang;Haijuan Yu; Peng Wu; Lirong Wang; Weifang Zhao; Yibo Wang; Pengfei Zhao; Jinsong Wang; Xuechun Lin

Описан мощный излучатель с длиной волны 532 нм с волоконным выводом излучения на основе Nd:YAG лазера с боковой диодной накачкой, акустооптической модуляцией добротности компактного линейного резонатора и внутрирезонаторным удвоением частоты. Средняя мощность излучения на основной частоте 1064 мкм составляла 299 Вт. С целью увеличения степени запирания резонатора в схеме использованы два ортогонально расположенных акустооптических затвора. Внутрирезонаторное удвоение частоты на основе некритического синхронизма II типа в кристалле LBO обеспечило среднюю мощность 165 Вт на длине волны 532 нм при частоте следования импульсов 20 кГц, длительности импульсов 160 нс и их пиковой мощности 51,6 кВт. Измерена степень стабильности характеристик зелёного излучения при различных значениях выходной мощности. При величине мощности излучения на длине волны 532 мкм, равной 135 Вт, среднеквадратическое отклонение составило ±1.4%. После ввода излучения с мощностью 165 Вт в оптическое волокно диаметром 800 мкм, мощность излучения на выходе составила 149 Вт, что соответствует эффективности 90,3%.

Ключевые слова: мощный излучатель; волоконный вывод; акустооптическая модуляция добротности.

Коды OCIS: 140.3580, 140.3515, 140.3540.

 

REFERENCES

1.         Hajiesmaeilbaigin F., Razzaghi H., Mahdizadeh M., Moghaddam M.R.A., Ruzbehani M. Design and construction of a 110 W green laser for medical application // Optics & Laser Technology. 2011. V. 43. No. 8. P. 1428–1430.

2.         Shen Xinglai, Zhang Haitao, Hao He, Li Dan, Li Qinghua, Yan Ping , Gong Mali. High energy, single-polarized, single-transverse-mode, nanosecond pulses generated by a multi-stage Yb-doped photonic crystal fiber amplifier // Optics Communications. 2015. V. 345. No. 15. P. 168–172.

3.         Ling Zhang, Kai Li, Degang Xu, Haijuan Yu, Guochun Zhang, Yuye Wang. A 7.81 W 355 nm ultraviolet picosecond laser using La2CaB10O19 as a nonlinear optical crystal // OPTICS EXPRESS. 2014. V. 22. No. 14. P. 17187–17192.

4.        Ke Qing, Tan Shaoyang, Liu Songtao, Lu Dan, Zhang Ruikang, Wang Wei, Ji Chen. Fabrication and optimization of 1.55-µm InGaAsP/InP high-power semiconductor diode laser // Journal of Semiconductors. 2015. V. 36. No. 9. P. 094010.

5.         Hossein Bazyarn, Mohammad Aghaie, Mohammad Hossein Daemi, Seyed Morteza Bagherzadeh. Compact 151 W green laser with U-type resonator for prostate surgery // Optics & Laser Technology. 2013. V. 47. P. 237–241.

6.        Zhang Haitao, Shen Xinglai, Chen Dan, Zheng Chao, Yan Ping. High energy and high peak power nanosecond pulses generated by fiber amplifier // IEEE Photonics Technology Letters. 2014. V. 26. No. 22. P. 2295–2298.

7.         Haijuan Zhang, Shengzhi Zhao, Kejian Yang, Guiqiu Li, Dechun Li, Jia Zhao, Yonggang Wang. Solid-state YVO4/Nd:YVO4/KTP green laser system for the generation of subnanosecond pulses with adjustable kilohertz repetition rate // APPLIED OPTICS. 2013. V. 52. No. 27. P. 6776–6781.

8.        Kai Li, Ling Zhang, Degang Xu, Guochun Zhang, Haijuan Yu. High-power picosecond 355 nm laser based on La2CaB10O19 crystal // OPTICS LETTERS . 2014. V. 39. No. 11. P. 3305–3307.

9.        Wang Yu-Ye, Xu De-Gang, Liu Chang-Ming, Wang Wei-Peng, Yao Jian-Quan. A high-power high-stability Q-switched green laser with intracavity frequency doubling using a diode-pumped composite ceramic Nd:YAG laser // Chin. Phys. B. 2012. V. 21. No. 9. P. 094212.

10.       Chong Feng, Wang Jun,Xiong Cong,Wang Cuiluan,Han Lin,Wu Peng, Wang Guan, Ma Xiaoyu. An asymmetric broad waveguide structure for a 0.98-µm high-conversion-efficiency diode laser // Journal of Semiconductors. 2009. V. 30. No. 6. P. 064005.

11.       Meng Kuo, Zhang Haitao, Liu Ming, Li Dan, Yan Ping. 670 kW nanosecond all-fiber superior radiation pulsed amplifiers at high repetition rates // Journal of Optics. 2014. V. 16. P. 1–5.

12.       Menglong Li, Nan Wan, Baohua Wang, Haijuan Yu, Yingying Yang. High electrical-to-green efficiency 123 W average-power quasicontinuous-wave laser at 532 nm in compact design // Journal of Russian Laser Research. 2014. V. 35. No. 6. P. 555–560.

13.       Hirano Y., Pavel N., Yamamoto S., Koyata Y., Tajime T. 100-W, 100-h external green generation with Nd:YAG rod master-oscillator power-amplier system // Optics Communications. 2000. V. 184. P. 231–236.

14.       Qiang Liu, Xingpeng Yan, Mali Gong, Xing Fu, Dongsheng Wang. 103 W high beam quality green laser with an extra- cavity second harmonic generation // OPTICS EXPRESS. 2008. V. 16. No. 19. P. 14335–14340.

15.       Bo Yong, Cui Qianjin, Geng Aicong, Yang Xiaodong, Peng Qinjun, Lu Yuanfu, Cui Dafu, Xu Zuyan. 218 W, M2 = 20.2 green beam generation by intracavity frequency-doubled diode-pumped Nd:YAG laser. Conference on Lasers and Electro-Optics. Baltimore. MD. May 06–11. OSA/CLEO. CTuD4. 2007. V. 1–5. P. 482–483.

16.       Haowei Chen, Xiuyan Chen, Xiu Li, Yao Hou, Siyuan Wang, Zhaoyu Ren, Jintao Bai. High average power Q-switched green beam generation by intracavity frequency doubling of diode-side-pumped Nd:YAG/HGTR-KTP laser // Optics & Laser Technology. 2009. V. 41. P. 1–4.

17.       David R. Dudley, Oliver Mehl, Gary Y. Wang, Ezra S. Allee, Henry Y. Pang, Norman Hodgson. Q-switched diode pumped Nd:YAG rod laser with output power of 420 W at 532 nm and 160 W at 355 nm // Proc. of SPIE. 2009. V. 7193. P. 71930Z.

 

 

Полный текст