利用激光二极管作为抽运源,分别用Cr4+∶YAG,GaAs和染料片作为饱和吸收体,研究了Nd∶GdVO4激光器的被动调Q特性。Nd∶GdVO4晶体尺寸为4 mm×4 mm×6 mm,掺Nd浓度为1%。利用小信号透过率分别为91%和95%的Cr4+∶YAG,调Q 的阈值分别为0.63 W和0.57 W;在抽运功率为3.69 W时,分别得到了脉宽为64 ns,80 ns,脉冲能量为3.66 μJ,3.41 μJ,重复率为325 kHz,378 kHz的稳定调Q脉冲。利用580 μm 厚的GaAs调Q的阈值为0.39 W,在抽运功率为3.69 W时,得到了脉宽为7.8 ns,脉冲能量为2.15 μJ,重复率为366 kHz的稳定调Q脉冲。利用初始透过率为70%的染料片调Q获得的脉冲最窄,但是其插入损耗大,抽运阈值高,输出也不稳定。

在Nd:YAG激光器中引入抗共振环(ARR)结构,将调Q材料BDN染料片和LiF:F2色心晶体置于ARR中心,获得输出能量分别为98.3 mJ和82.5 mJ,能量起伏1.44%和0.88%的高稳,大能量调Q单脉冲输出。同时和普通平-平腔进行实验比较并对结果进行初步分析。

采用氙灯泵浦晶体Nd:S-VAP，KTP晶体腔内倍频，实现了Nd:S-VAP晶体0.5325 μm绿光激光BDN染料片调Q运转。测量了输出绿光激光的特性及不同腔长和染料片小信号透过率情况下的输出能量及脉冲宽度，给出了染料片调Q腔内倍频的耦合波方程组，数值求解方程组，所得的理论数据与实验结果很好地相符。