提出了一种短脉冲间隔、子脉冲峰值功率高的脉冲组输出电光调Q激光器。以激光二极管(LD)侧面抽运Nd∶YAG晶体,谐振腔单次储能,控制Q开关台阶式多次开启,将单次抽运能量分多次调Q输出,实现短脉冲间隔脉冲组激光输出,为高重复频率、高峰值功率激光器提供研究思路。实验结果表明,用一组半环形激光二极管模块作为工作物质Nd∶YAG的抽运源,铌酸锂(LN)晶体作为Q开关,激光二极管模块单次抽运工作物质储能,台阶式开启Q开关,激光器在1~20 Hz频率范围内能够稳定运行,得到子脉冲间隔最小为100 ns的脉冲组输出,子脉冲频率在1.1~10.0 MHz范围内可调,子脉冲能量大于23 mJ,能量波动小于10%,单个脉冲宽度小于37 ns,子脉冲峰值功率接近1 MW,光-光转换效率为22.5%。

为对飞秒级超快过程进行可调曝光间隔的实时探测，需要获得共线传输的飞秒级脉冲间隔可调的子脉冲串。提出一种基于双折射原理的脉冲间隔连续可调的楔形晶体分束方法，该方法具有子脉冲能量均等、相似度高、分束结构简单紧凑且容易嵌入到光学系统中的优点。数学上推导了子脉冲脉冲间隔与晶体尺寸、结构角及移动距离的精确表达式。在晶体尺寸和结构角确定之后，子脉冲脉冲间隔随晶体移动距离呈线性变化关系。理论分析了误差项和色散等因素对分束结果造成的影响。模拟计算和干涉实验结果验证了基于双折射原理的脉冲间隔连续可调的晶体分束方法的可行性，为实现飞秒级脉冲间隔的多脉冲分束提供了借鉴。