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第29卷 第3期 华侨大学学报 (自然科学版 ) Vol_29 No.3
2008年 7月 Journal of Huaqiao University(Natural Science) Ju1.2008
文章编号: 1000~5013(2008)03—0342—05
高功率LD抽运的Nd:YVO4被动调Q激光器
王加贤,彭吉昌,李立卫
(华侨大学信息科学与工程学院.福建泉州362021)
摘要:在二极管(LD)抽运的Nd:YVO 激光器中,采用Cr”:YAG(钇铝石榴石)作为可饱和吸收体,可
获得1.06,um的被动调Q脉冲激光输出.当腔长为9 em,抽运功率为13.4 w时,得到重复频率为38.5 kHz,
平均功率为1.35 W的调Q脉冲序列,其单个脉冲能量为35 ,脉宽为25 ns,峰值功率为1.4 kW.比较不同
腔长下平均功率随抽运功率的变化关系,以及不同抽运功率下的脉冲重复频率、脉冲宽度和单脉冲能量;分析
热透镜效应对输出功率的影响,以及受激粒子上转换效应对脉冲能量的影响,结果表明,理论分析和实验结果
相一致.
关键词:激光技术;LD抽运;热透镜;上转换;Nd:YVO4激光器
中图分类号:TN 248.102 文献标识码:A
二极管(LD)抽运的Nd:YV04激光器具有结构紧凑、性能稳定、转换效率高和寿命长等优点.然
而,由于Nd:YV04晶体的受激辐射截面大、上能级寿命短、储能较低,所以在Nd:YV04激光器中实
现被动调Q相对比较困难.近年来,相继在 LD抽运的Nd:YVO 激光器中,采用Cr¨ :YAG和
GaAs作为可饱和吸收体实现被动调Q[ ,但这些研究大多采用低功率的I D抽运.本文在较大功率的
LD连续抽运下,实现Cr4 :YAG对Nd:YV04激光器的被动调Q,从实验和理论两个方面对LD抽
运的Nd:YVO 被动调Q激光器输出特性进行了研究.
1 实验装置
实验装置如图1所示.作为抽运源的LD带有微通道冷却,其在25℃时的工作波长为808 nm,经
芯径600 m,数值孔径0.22的 MI M2
光纤耦合输出,再经泵浦耦合镜
头准直聚焦后,端面抽运 Nd:
YV04晶体.Nd:YVO 晶体采
用a向切割,尺寸为 4 mm×4
mm×8 mm,掺杂的质量分数为
0.5 ,通光长度为8 mm,两个通 图1被动调Q激光器示意图
光面镀上808 nm和1.06 m激 Fig.1 Schematic diagram of passively Q switched laser
光的增透膜,晶体用微通道热沉通水冷却.Nd:YVO 激光器采用简单的平凹腔结构,M。是对808 nm
高透且对1.06 m高反的,曲率半径为5O cm的凹面镜,Mz是对808 nm高透且对1.06 m透过率为
】5 的平面输出镜.SA是作为可饱和吸收体的Cr4 :YAG晶体,通光长度为2 mm,两面抛光并镀上
1.06 ttm增透膜,对1.06 ttm激光的初始透过率为63 .该晶体夹在两片钻有适当小孔的铜片之间,铜
片置于热沉板上通循环水冷却,冷却水的温度控制在2o℃.输出激光由硅快速光电二极管PIN接收,
输入到HP公司的300 MHz存储示波器(OSC)上观察和显示脉冲波形,用Molectron Detector公司的
收稿日期: 2007—11-02
作者简介:王加贤(1955一),男,教授,主要从事固体激光技术与器件的研究.E-mail:wangjx@hqu.edu.cn
基金项目: 福建省自然科学基金资助项目(A0619923);国务院侨办科研基金资助项目(05QZR11)
第3期 王加贤,等:高功率LD抽运的Nd:YVO4被动调Q激光器 343
功率计测量激光功率.
2 实验结果与分析
2.1 激光器的输出功率与抽运功率的关系
在自由运转(未调Q)和调Q运转下,测量激光器在腔长分别为9,15,22 cm时的输出平均功率,平
均功率(P)随
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