本文对含起偏器件的连续激光器热致双折射效应进行研究,提出补偿方法,进行了连续激光器电光调 Q 实验: (1)通过热传导方程分析连续泵浦激光介质内温度场及热应力分布,绘制温度场和应力场随相关参数变化曲线。从中发现,影响棒内温度场最大的因素是泵浦功率,提高热传导系数能减少泵浦功率的影响,冷却液温度仅能减低棒表面温度,不能改变棒内温度场的变化趋势。泵浦功率为 4KW 时,棒内外相位差为 5 个波长。 (2)热致双折射使 Nd :YAG从各向同性晶体变成各向异性晶体,感应主轴上径向和切向折射率不同,使腔内运行的偏振光发生退偏现象,再次经过起偏器件产生退偏损耗。振荡模式不同具有不同的偏振损耗变化趋势,但最终均趋向 0.3。 (3)热致双折射对腔内含起偏器件的连续激光器产生输出功率及光束质量产生严重影响。理论研究及实验证明,退偏损耗使激光器阈值提高,输出功率大大降低,泵浦功率 4KW 时,输出功率 2.1W。在 Brewster 偏振片一侧产生强烈漏光现象,不利反转粒子数积累。光束模式变坏,输出光斑为中心圆环加上十字叉。 (4)λ /4波片补偿法减少连续激光器腔内退偏损耗,但效果不明显。基模运转时补偿效果较好,但基模模体积小,改善输出功率效果有限。模式补偿法既扩大腔内振荡模体积,又保持腔内损耗较小,装置简单,较适合单棒连续泵浦工作。泵浦功率为 4KW 时,输出功率达 5W,提高一倍多。 (5)在用模式补偿法改善热致双折射基础上进行连续激光器内电光调 Q 实验,并进行倍频。快开关技术压缩脉宽。实验测得绿光调 Q 脉冲峰值功率达 18KW,脉宽 66～69ns。