理论上分析了影响腔外三倍频输出效率的各因素,并对Cr4+:YAG小信号透过率、输出镜透过率、聚焦透镜焦距、非线性晶体尺寸的优化选取以及各元件的合理放置进行了讨论.在最大抽运功率为17W的情况下,获得了336mW的355nm准连续紫外激光输出,重复频率为28kHz,脉宽12ns,单脉冲能量为12μJ,峰值功率为1kW,总的光-光转换效率为2%.

用KTP晶体对激光二极管端面泵浦的Nd:YAG晶体,Cr:YAG被动调Q产生的1064 nm脉冲激光器进行腔外倍频,用BBO晶体四倍频产生266 nm紫外激光.用15 W的LD阵列,当LD泵浦功率为12 W的情况下,红外(1064μm)调Q平均输出功率为2.2 W,脉冲序列周期为40μs,脉宽为18 ns,峰值功率高达4.9 kW.采用KTP腔外二倍频,532 nrm的绿光输出平均功率为850 mW;用BBO腔外四倍频,266 nm的紫外光输出平均功率高达215 mW,绿光-紫外光光转换效率为25.2%,红外到紫外总的转换效率为9.8%.

全固态黄光激光器大多采用掺Nd3+激光晶体的4F3/2-4I11/2和4F3/2-4I13/2能级跃迁和腔内和频技术来获得,由于在输出光斑质量和功率稳定性方面一直存在较多困难,所以寻找合适的基频光谱线同时利用腔内倍频是一种切实可行的解决方案。通过对Nd∶YAG激光谱线分析以后发现4F3/2-4I11/2这两个能级间部分激光谱线(1112 nm,1116 nm,1123 nm)经过倍频以后正好可以获得黄光激光输出。通过对Nd∶YAG各主要谱线激光参量比较和分析后发现,要想获得增益较低激光谱线1112 nm,1116 nm,1123 nm振荡,可以通过镀制特殊要求的谐振腔膜抑制增益较大的1064 nm,1319 nm,946 nm激光谱线运转来实现。通过对谐振腔膜系的设计以及倍频晶体的合理选择和放置,采用LBO晶体腔内倍频,利用2 W的激光二极管(LD)抽运Nd∶YAG,获得了556 nm黄光激光输出,在1.6 W的抽运功率下,最大输出功率为102 mW,光-光转换效率为6.4%。