高速重复微微秒YAG:Nd激光系统：宽频带可变波长技术

"高速重复微微秒YAG:Nd激光系统及其宽频带可变波长" 本文主要探讨了一种高速重复微微秒（picosecond）YAG:Nd3+激光系统，该系统具备宽频带可变波长的能力，极大地拓展了微微秒光学领域的研究范围。在激光技术中，尤其是对超快过程的研究，需要产生极短时间宽度的光脉冲，以捕捉和分析瞬态现象。传统的技术虽然已经取得一定的进展，但在稳定性和重复性上仍存在挑战。 作者介绍了一个他们设计和构建的高速重复YAG:Nd3+激光系统，该系统采用了同步振荡方式，能够产生高质量的短脉冲。通过进一步结合LiNb03晶体型二次谐波的参量振荡器，该系统实现了在625纳米到3.6微米的宽波长范围内可调谐的微微秒脉冲。此外，利用输出光的二次谐波发生和频率混合技术，可以在从近紫外到近红外的广泛光谱区域内自由变换波长，生成高强度的微微秒相干光，且具有每秒10次以上的重复率。 系统结构分为两个主要部分：YAG:Nd3+激光器部分，包括振荡器、前置放大器和二级放大器，其中振荡器采用可饱和染料溶液与振荡器镜接触实现同步振荡；波长可变部分，核心是LiNb03参量振荡器，能够通过非线性光学效应改变激光的波长。YAG:Nd3+激光器产生的1.064微米脉冲可以通过KDP晶体转化为532毫微米的二次谐波，用于激发实验样品。如果需要紫外区的光，可以使用ADP晶体产生266毫微米的二次谐波，或者通过RDP晶体混合1.064微米和532毫微米的光以产生355毫微米的光脉冲。 这样的激光系统为科学家提供了强大的工具，能够在微观尺度上研究物质的动态行为，特别是在化学反应、材料科学、生物医学等领域，对于理解超快过程和开发新技术具有重要意义。同时，其宽波长可调谐性使得它在多个波段的应用成为可能，从而增加了研究的灵活性和深度。