论文部分内容阅读
过去的几十年里,由于半导体激光器的快速发展,半导体激光二极管泵浦的全固态激光器已经取得了快速的发展,在激光增益介质的吸收峰附近能产生较高的输出功率和相干辐射。因为应用广泛,近年来,双波长输出激光引起了很大的兴趣,例如在精密激光光谱、激光雷达、微加工、远程遥感、激光医疗、光通信、非线性光学频率转换等领域都有重要应用。为了获得脉冲的输出需要通过调Q技术,从而压缩激光器输出脉冲宽度和提高脉冲峰值功率,全固态激光器常用的调Q方式有三种,一种是主动调Q,另一种是被动调Q,第三种是主被动调Q相结合。本文主要用808 nm和885 nm的激光泵浦源对946 nm和1.3μm的连续和脉冲激光器开展了系列实验研究工作,所用的激光晶体是Nd∶YAG、Nd,Cr∶YAG、CNGG,被动调Q晶体是V∶YAG,主要内容概括如下: 1.对885 nm激光二极管(LD)直接泵浦Nd∶YAG晶体的激光输出特性进行了实验研究,利用线性短腔,腔长37mm,实现了1319nm和1338nm的连续和调Q双波长输出。连续光的最大输出功率为8.28 W,此时对应的1319nm的输出功率为3.79 W,1338 nm的输出功率为4.49 W,吸收的斜效率为35.01%。通过插入V3+∶YAG作为饱和吸收晶体,获得1319 nm和1338 nm双波长调Q输出,1319nm和1338nm的最短脉宽分别为20.20 ns和20.86 ns,最大重复频率为64.10kHz,在半小时内的功率不稳定度为0.402%。该实验结果发表在Appl.Opt.55(2016)13上。 2.利用808 nm LD端面泵浦Nd,Cr∶YAG晶体,946nm可通过Cr离子来实现调Q,1.3μm调Q需要在线性腔中插入V3+∶YAG晶体,从而实现了946 nm与1.3μm的双波长同时调Q输出,在吸收功率为13.32W的情况下,获得最大调Q输出功率为1.93 W,此时最大的光光效率为14.49%,斜效率为15.15%,946nm在激光运行过程中,脉宽保持16ns上下波动,1.3μm在实验开始时的最大脉宽为56.01ns,随着泵浦功率的上升,最短脉宽为19.20 ns,总重复频率为43.25 kHz,半小时的不稳定性为1.47%。该实验结果已被CPL接收。 3.传统808 nm LD端面泵浦Nd∶CNGG晶体,利用线性腔分别得到连续光和调Q激光的输出,调Q晶体是V3+∶YAG。实验结果得到最大的连续光的输出功率是685 mW,相应的斜效率为7.9%。调Q实验中,获得最大输出功率为353mW,斜效率为5.9%,最窄脉冲宽度为124 ns,最大重复频率为13.43 kHz,同时比较了在不同泵浦功率下的光斑模式。该实验结果发表在Appl.Opt.54(2015)7071上。