瓦级声光调Q全固体激光器的研究

来源 :中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cbladerunner
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激光二极管(LD)连续泵浦的声光调Q固体激光器具有重复频率可以控制和性能稳定等优点,是获得高重复频率纳秒脉宽的理想光源,可以应用于激光遥感、测距、雷达、光电对抗、光通信及激光加工等领域。   本文从构成激光器的单元器件入手,对泵浦源和耦合光学系统进行了分析;介绍了Nd:YVO4的特性,并对激光晶体的热效应及补偿方法进行了分析;对调Q原理、声光Q开关的原理以及声光调Q的动态特性与输出特性进行了分析;另外还研究了非线性晶体的倍频效率以及最佳聚焦的问题;在以上分析的基础上,结合谐振腔设计理论,对实验中用到的直腔和折叠腔型进行了分析。   创新性地将复合晶体应用于声光调Q的激光器中,利用复合晶体有效地缓解了激光晶体的热透镜效应,放宽了对谐振腔长度的限制,解决了在高泵浦功率密度时声光Q开关不易“关断”的问题。另外,分别进行了复合晶体主动调Q腔外倍频及腔内倍频的实验。   在24W泵浦功率下,当脉冲重复频率为40kHz,得到了平均功率为8.51W的1064nm激光,光-光转换效率约35.5%;10kHz时,峰值功率34.7kW。在腔外聚焦倍频实验中当重复频率为30kHz时,得到2.2W的平均功率。在腔内倍频实验中用KTP为倍频晶体,重复频率为40kHz时,获得了4.59W的平均功率;使用LBO为倍频晶体,相同重复频率时,获得了2.35W的平均功率。  
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