中科院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710119
利用半导体可饱和吸收镜锁模技术, 在半导体激光侧面抽运Nd∶YAG晶体固体激光器Z型腔结构中实现了连续锁模运转, 获得输出功率356 mW、重复频率101 MHz、单脉冲能量3.49 nJ、脉冲宽度23.4 ps和中心波长1 064 nm的皮秒锁模激光输出, 测得光束质量M2因子约1.2.为了提升锁模脉冲的平均单脉冲能量, 实验研究了声光调Q开关与半导体可饱和吸收镜同时作用的调Q锁模激光器, 在提高锁模脉冲稳定性的同时, 将锁模平均单脉冲能量提高到406 nJ, 为连续锁模脉冲的116倍.
固体激光器 被动锁模 调Q锁模 半导体可饱和吸收镜 声光调Q开关 Solid state laser Passive mode-locked Q-switched and mode-locked Semiconductor Saturable Absorption Mirror(SESAM) Acousto-optic Q-switch Nd∶YAG Nd∶YAG
1 济南大学 理学院,山东 济南 250022
2 山东大学 信息科学与工程学院,山东 济南 250100
采用激光二极管( LD) 抽运c轴切割的Nd:GdVO4晶体,声光调制器作为主动调Q开关,Cr4+:YAG饱和吸收体作为被动调Q开关,实现了声光Cr4+:YAG 主被动双调Q 1.06 μm 激光运转。实验结果表明,通过改变声光调制器和Cr4+:YAG饱和吸收体在谐振腔内的位置,可以有效地控制脉冲宽度,同时获得了双调Q激光的单脉冲能量、峰值功率的变化范围。根据ABCD矩阵传输理论计算得出的腔内模式半径沿腔轴的变化关系,考虑腔内振荡光强的空间高斯分布以及声光调制的渡越时间,给出了LD抽运声光Cr4+:YAG主被动双调Q激光的耦合速率方程组,理论计算与实验结果相符。
激光技术 激光二极管抽运 声光调Q开关 脉冲宽度 高斯分布 速率方程组
1 西北大学光子学与光子技术研究所暨陕西省光电子技术重点实验室，陕西西安710069
2 陕西省高功率全固态激光器及应用工程技术研究中心，陕西西安710069
3 西北大学物理系，陕西西安710069
为了获得百瓦级激光二极管侧面泵浦绿光激光器，设计了双棒串接、双声光调Q的Z型谐振腔结构。依据光束传输矩阵，通过软件模拟并计算了激光晶体内基模半径随屈光度的变化以及倍频晶体附近腔内光场在子午面和弧矢面内的分布情况，筛选出理想的谐振腔参数。在总泵浦功率1080W，声光调Q重复频率为10kHz时，获得532nm绿光最大平均输出功率为174.1W，脉冲宽度为160ns，光-光转换效率为16.1%，光束质量因子M2x＝9.63，M2y＝9.78。实验结果表明，使用双棒串接、双声光调制Z型腔结构，可以获得百瓦级高功率高光束质量532nm绿光输出。
高功率激光 双棒串接 声光调Q开关 腔内倍频 high-power laser two-rod modules acousto-optic Q-switched intracavity frequency doubled
