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调Q和锁模技术是全固态脉冲激光器的主要技术方式,通过这两种技术获得的纳秒激光器和亚纳秒超短脉冲激光器在激光加工、激光测距、医疗以及物理化学基础研究等领域有广泛的应用。纳秒量级的脉冲一般可以通过调Q技术来实现,而亚纳秒量级或者更短的激光脉冲一般要通过锁模技术来获得。脉冲宽度、脉冲对称性、脉冲稳定性以及脉冲峰值功率是调Q和锁模激光的重要参数。相比于主动调Q或者锁模技术而言,被动Q开关具有设计简单的优点,系统的体积很小,既坚固且成本低。本文主要对885 nm LD直接泵浦被动调Q和被动锁模脉冲激光器开展系列实验研究,主要内容概括为:
1.对885 nm LD直接泵浦Cr,Nd:YAG晶体产生1064 nm调Q激光进行了实验研究,并且对传统808 nrll LD泵浦下和885 nm LD直接泵浦下Cr,Nd:YAG晶体激光器的各项性能参数进行了对比。在同等条件下,直接泵浦方式得到了更高的斜效率和更低的阈值,斜效率提高了10%,阈值降低了3.5%,在高功率运转下,得到了更好的光斑模式。相关文章投在opt Commun.上。
2.采用直接泵浦方式对既充当增益介质同时又作为可饱和吸收体的Cr,Nd:YAG晶体的同步自调Q自锁模激光输出特性进行了研究。在合理设计Z型折叠腔下,得到最大平均输出功率3.36W,斜效率为38.1%(优于之前报道的808 nm泵浦的30%),锁模脉冲宽度500 ps,在输出功率为75 mw时就得到了近100%的锁模深度。相关文章发表在Chin.Phys.Lett.29(2012)054214上。
3.国产Nd:CNGG晶体产生的准三能级935 am激光与水蒸气的吸收峰相重叠,可作为激光差分雷达的潜在应用光源对水蒸气进行探测。实验上,用波长为808 nm的光纤耦合二极管激光器端面泵浦Nd:CNGG晶体,对以SESAM作为可饱和吸收体的准三能级连续锁模激光器开展了系列研究,相关工作正在进行中。之后,我们将用高功率885 am LD作为泵浦源,对直接泵浦下Nd:CNGG连续锁模激光器的特性开展实验性分析。