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基于Nd:YAG/Cr:YAG复合晶体结构的调Q固体微片激光器

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摘要

激光诱导等离子体点火能够提高内燃机的点火效率和能量利用效率,并且能够实现中心点火和多点点火,相较于目前的电火花塞点火具有很大优势。而半导体二极管激光器泵浦的被动调Q固体激光器是激光诱导等离子体点火系统的理想光源。本文开发了一种基于Nd:YAG/Cr:YAG复合晶体结构的被动调Q固体微片激光器。微片激光器使用Cr:YAG可饱和吸收体作为被动调Q器件,可产生高能量短脉宽的脉冲。微片激光器采用元件一体化设计,缩小了系统体积,并提高了输出脉冲的性能。Nd:YAG/Cr:YAG微片激光器输出单脉冲能量3.5 mJ,脉宽2.1 ns,峰值功率1.67 MW,性能指标达到了国际同类水平。利用被动调Q激光速率方程,计算了微片激光器的关键参数。脉冲能量的理论值与实验值符合较好。对复合微片激光器进行集成和组装,得到了Nd:YAG/Cr:YAG微片激光器原理样机。微片激光器能够成功击穿目标靶附近的空气并产生等离子体,说明该样机初步具备了作为激光火花塞的技术要求。

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补充资料

DOI:10.3788/lop56.061401

作者单位:

    南京理工大学化工学院
    南京理工大学化工学院303教研室

引用该论文

高旭恒,吴立志. 基于Nd:YAG/Cr:YAG复合晶体结构的调Q固体微片激光器[J].激光与光电子学进展,2019,56(06):061401.