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标题: ND：YVO4 偏振问题 [打印本页]

作者: guitian 时间: 2008-12-25 11:26
标题: ND：YVO4 偏振问题
大家好，最近碰到一个问题不知有人碰到过没:
30W端泵ND:YVO4晶体，发现1064nm激光偏振态会发生变化，低功率的时候和高功率的时候偏振态转90度。晶体是a-cut.

作者: watermoon 时间: 2008-12-25 11:31
真的？不会吧？
耦合方式？光纤？
偏转90度也太夸张了啊。。

作者: guitian 时间: 2008-12-25 11:40
2# watermoon

作者: guitian 时间: 2008-12-25 11:49
3# guitian
偏振态改变可能没有90度
但是做倍频的时候（LBO晶体，I类），发现低功率的时候出绿光，高功率的时候不出。LBO转90度后发现，低功率的时候不出绿光，高功率的时候出绿光。
后来输出口用布儒斯特偏振片，发现1064激光偏振态发生变化了。偏振片放在一个位置时，5W的时候高透，10W的时候损耗比较大，只有8W。偏振片转90度，5W的时候损耗比较多，只有3.5W，10W的时候又高透了。晕死。
光纤耦合ld泵浦YVO4结构

作者: watermoon 时间: 2008-12-25 13:09
嗯，这个现象很有意思，再仔细研究下。

作者: shenlan6263 时间: 2008-12-25 14:04
我们也出现过这个问题

作者: lion-laser 时间: 2008-12-25 14:11
楼主的情况我也遇到了。

作者: guitian 时间: 2008-12-25 14:29
这个问题怎么解决的啊？是晶体质量问题？

作者: watermoon 时间: 2008-12-25 14:55
我来理解一下，Nd：YVO4是各向异性晶体，它的吸收和发射对泵浦光的偏振态有依赖关系。其中pi偏振具有较大的吸收系数和发射截面，因此，在低功率下，主要呈现pi偏振。估计，在功率密度大了之后，会导致sigema偏振态起振，即达到振荡阈值。但是，有一点，我不清楚的，是不是pi吸收，只能导致pi偏振发射？

作者: guitian 时间: 2008-12-25 15:08
谢谢WATERMOON！
我的试验结果是：高功率的时候偏振态是正确的，也就是a-cut对应的pi偏振。低功率的时候就不对了好像是sigma偏振，在加电流的过程中，偏振态是从sigma偏振过度到pi偏振。这样，做倍频的时候就会出现阈值很高。不知道和LD有没有关系？

作者: whh8642 时间: 2008-12-25 15:45
姚健铨的《全固态激光器及非线性光学频率变换技术》一书的60页这样写道：a-cut时，LD偏振平行光轴泵浦时，1064nm光的发射实际上pi偏振和sigma偏振都会产生，强度比约6.9:1。不过不清楚的是它的泵浦功率条件。

作者: nslh520 时间: 2008-12-25 16:28
路过

看过

路过

看过

作者: hclo 时间: 2008-12-25 16:57
泵浦方式是怎么样的？直接泵还是光纤耦合？两种产生的原因可能不一样哦

作者: kaka 时间: 2008-12-25 17:56

姚健铨的《全固态激光器及非线性光学频率变换技术》一书的60页这样写道：a-cut时，LD偏振平行光轴泵浦时，1064nm光的发射实际上pi偏振和sigma偏振都会产生，强度比约6.9:1。不过不清楚的是它的泵浦功率条件。
whh8642 发表于 2008-12-25 15:45

还是晶体的热效应导致，最好采用复合的ＹＶＯ４，也许可以解决问题，大功率端泵１０６４连续模块首选

作者: kaka 时间: 2008-12-25 17:58
ＹＶＯ４是单轴晶体，在散热不好的情况下可能会改变其几何结构哦

作者: guitian 时间: 2008-12-30 08:43
热有可能造成这种问题，
腔内如果有凹面镜或者凸面镜会不会对偏振有大的影响？

作者: youfishno 时间: 2008-12-30 14:12
个人认为其一是LD在不同电流强度下偏振态改变

是多模的

作者: guitian 时间: 2008-12-30 15:30
我想不是LD偏振态的问题，因为LD经过4米的光纤基本上不存在某个方向的偏振比较强了。

作者: qshpang 时间: 2008-12-31 08:21
ND:YVO4晶体，不仅是激光晶体，也可以起到波片的作用，当激光晶体的温度发生变化时，波片为周期性变化，加入你的泵浦功率无限的大，应该能看出偏振态的周期性变化，仅为个人观点

作者: zhhy 时间: 2008-12-31 08:50
中间有没有出现过功率下降

作者: lion-laser 时间: 2008-12-31 09:14
本帖最后由 lion-laser 于 2009-1-6 10:18 编辑

石英波片相位延迟随温度的变化行为.rar (64.37 KB, 下载次数: 22)

ND:YVO4晶体，不仅是激光晶体，也可以起到波片的作用，当激光晶体的温度发生变化时，波片为周期性变化，加入你的泵浦功率无限的大，应该能看出偏振态的周期性变化，仅为个人观点
qshpang 发表于 2008-12-31 08:21

这个又可能。查了一下石英波片的文章，对红光，温度每变一度，相位延迟一度。

石英晶体旋光率和石英波片延迟量的温度特性研究.rar

1.12 MB, 下载次数: 18, 下载积分: 光电贝 -10 元

作者: kaka 时间: 2008-12-31 09:35
说了半天还是温度问题,GdVO4+NDGDVO4+GDVO4,不知道能不能满足你的要求,解决温度问题

作者: guitian 时间: 2009-1-1 19:17
不是温度的问题。因为低泵浦功率的时候偏振态是sigma偏振（错误的），高功率的时候才是PI偏振。

作者: guitian 时间: 2009-1-3 14:02

中间有没有出现过功率下降
zhhy 发表于 2008-12-31 08:50

中间是出现过功率下降。0升到8W，又往下降到5W，最后升到18w,我想这是稳区的问题，和偏振态也有关系？

作者: zhhy 时间: 2009-1-3 17:03
输出功率按0升到8W那段的拟合出来的斜率，最后在18W输出时的点在斜率上面还是下面？有可能是稳定区引起的

作者: 肥罗 时间: 2009-1-3 17:28
激光模式与偏振态有什么联系？

作者: guitian 时间: 2009-1-4 08:57
26# zhhy
18W输出时的点在斜率上面,稳区对偏振态有影响真是第一次听说啊。

作者: zhhy 时间: 2009-1-4 10:54
稳区对偏振态的影响主要是各向异性晶体对平行于两个晶轴方向的光的热焦距不一样，是由于一个偏振方向的光失稳了，另一个偏振方向的光可能还在稳定区，所以会出现另一个偏振方向的光。但一般是先出现增益强的光后出现弱的光。但按你说的，后出现的光的输出功率更高，可能不是这个原因

作者: EinsteinDirac 时间: 2009-1-4 23:26
我认为是由于Nd：YVO4切割时发生了离轴切割，即切割的时候没有校准切割的轴方向，发生了偏离，所以以至于nd：YVO4产生了波片的作用，而随温度的不同折射率发生了变化，波片作用不断改变，所以在不同功率下偏振面产生了不同的偏转，不知是否正确，个人观点！

作者: lion-laser 时间: 2009-1-5 01:57
谁手头有偏振片，30w泵浦的时候把晶体温控调一下，看看偏振面变化是否明显，给大家一个答案吧、

作者: EinsteinDirac 时间: 2009-1-5 08:12
31# lion-laser

不过要求Nd：YVO4必须是离轴切割的，如果不是离轴切割不会出现这种现象的，所以估计楼主的Nd：YVO4是加工的不合格产品，没有调准晶轴，所以才会出现这种现象！

作者: 再也不能这样 时间: 2009-1-5 09:50
先确定泵浦光的偏振状态是否随电流明显变化，简单的方法，测量其经偏振棱镜（或薄膜偏振片）后的功率。

腔形的设计是否考虑了补偿晶体热透镜？PI方向的吸收长度短，Sigma方向吸收长度长，低泵浦功率下Sigma方向泵功多转化为激光输出，热累积较少，而PI方向泵功未转化为激光输出，热累积多，导致热透镜效应使共振腔达到稳定工作区。而高泵功下，Pi向虽已出光，但剩余热累积仍足以维持适当的热透镜使腔处于稳区，这时sigma增益小的弱势凸显，因此输出为pi。

若有条件，尽量测量不同泵浦功率下的热透镜焦距，看看热透镜的变化。

激光腔不喜欢把泵浦能量憋在肚子里，它会努力创造条件让激光打出去的。

若是YVO4的波片效应，改变晶体的温度偏振态应有变化。

作者: 再也不能这样 时间: 2009-1-5 09:51

31# lion-laser

不过要求Nd：YVO4必须是离轴切割的，如果不是离轴切割不会出现这种现象的，所以估计楼主的Nd：YVO4是加工的不合格产品，没有调准晶轴，所以才会出现这种现象！
EinsteinDirac 发表于 2009-1-5 08:12

为什么Nd：YVO4必须是离轴切割的呢？

作者: EinsteinDirac 时间: 2009-1-5 20:46
离轴后线偏振激光经过Nd：YVO4后偏振分量会沿光轴分解，由于两个轴方向偏振光的折射率不同所以才引起了波片效应。

作者: wwwcai 时间: 2009-1-6 08:41
真是众说纷坛，呵呵

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作者: kaka 时间: 2009-1-6 10:16
学习ing

作者: HomeYang 时间: 2009-1-7 21:08
努力学习!

作者: fjnuywq 时间: 2009-2-10 15:36
你在晶体尺寸是多大的

作者: korjon 时间: 2009-2-12 04:49
我是这样理解的：出现这么大的偏振方向改变主要是由于热透镜效应引起的。有些激光晶体会出现热致双折射现象，从而改变偏振态。如果腔内没有偏振片或者起到改变偏振作用的元件，激光的偏振态应该只取决于激光晶体的晶格结构，比如NdYVO4晶体，有两个发射方向，因此如果是线偏的泵浦光去激发它，出来的激光也不是完全线偏的。从激光的产生原理来说，是受激发射，意味着受激发射光和激发光具有相同的态，可是这个激发光主要是激光上能级的自发辐射，而跟泵浦光的态没有关系。不知道这样解释是否正确，欢迎大家继续讨论。

作者: fjnuywq 时间: 2009-2-13 10:37
我做了下实验，好像没有发现你所说的情况哦有需要探讨请加MSNyouwqxx@hotmail.com

作者: EinsteinDirac 时间: 2009-2-14 00:35
40# korjon

Nd：YVO4是自然双折射晶体，会抵消热致双折射的！

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