LG11模式激光器：利用二阶圆环形Dammann光栅激发高阶Laguerre-Gaussian模式

"LG11模式涡旋Nd:YAG激光器通过应用二阶圆形达曼光栅进行环形泵浦的研究" 这篇研究主要探讨了如何在掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）激光谐振器中激发高阶拉盖尔-高斯（LG）模式。该实验中，通过利用二阶圆形达曼光栅（CDG）的衍射，将808纳米的泵浦光转换成双环结构，使其与理想的LG11模式的空间匹配。这一创新方法使得激光谐振器能够产生LG11模式的涡旋光束，从而在激光功率上达到204毫瓦，并具有14.5%的斜率效率。 拉盖尔-高斯模式是一种特殊的光束形状，其特点是具有螺旋相位结构，导致光束中心存在一个零强度的“光漩涡”。LG11模式是这种模式的一种，包含两个相邻的光漩涡，它们的相位差为π，这在量子光学、光子学和粒子操控等领域有重要应用。 二阶圆形达曼光栅是一种光学元件，它能将入射光束分散成多个环状分布，从而实现对泵浦光的整形。在这个研究中，CDG成功地将808纳米的泵浦光转换为与LG11模式相匹配的双环结构，这种匹配对于高效激发特定的LG模式至关重要。 激光谐振器的性能往往取决于其内部泵浦机制和光学组件的优化。通过倾斜谐振腔的镜片，研究者还发现可以切换激光输出模式至LG01模式。LG01模式只有一个光漩涡，其特性与LG11模式有所不同，这表明该系统具有灵活的模式控制能力。 这项工作不仅展示了Nd:YAG激光器在激发高阶LG模式方面的潜力，而且也揭示了利用CDG进行环形泵浦的有效性。这种技术可能对未来激光器的设计和优化，特别是在需要高阶涡旋光束的应用中，如光学信息处理、量子通信和微纳加工等领域，具有重要的科学价值和实际应用前景。