BBO晶体腔内倍频皮秒YAP与YAG激光研究

"这篇论文是1996年的，发表在《华侨大学学报(自然科学版)》第17卷第2期，作者是吴逢铁。文章主要探讨了使用BBO(β-BaB2O4)晶体进行皮秒级YAP和YAG激光的腔内倍频技术，实验中在Nd:YAP和Nd:YAG激光器中分别获得了8ps和10ps的基波脉宽，倍频能量转换效率分别达到70.0%和63.6%。" 本文的核心知识点包括： 1. **腔内倍频**：这是一种光学频率转换技术，通过在激光谐振腔内部引入非线性晶体（如BBO），将激光的基频光转换为二次谐波，即高频光。这种方式可以提高转换效率并保持激光的短脉冲特性。 2. **BBO晶体**：BBO（β-BaB2O4）是非线性光学材料，具有优异的倍频性能和宽带非线性光学响应，适用于皮秒激光的倍频过程。它的非线性光学性质使其能有效地将激光能量转化为更高频率的光。 3. **皮秒激光**：皮秒激光是指脉宽在皮秒（10^-12秒）级别的激光，具有极短的脉冲和高峰值功率，这使得它在精密加工、生物医学、光谱学等领域有广泛应用。 4. **Nd:YAP和Nd:YAG激光器**： Nd:YAP（掺钕铝酸钇）和Nd:YAG（掺钕钇铝石榴石）是常用的固体激光材料。Nd:YAP晶体相比Nd:YAG，具有更宽的荧光谱线，更短的荧光寿命，且在皮秒激光应用中表现出更好的性能。 5. **抗共振环对撞脉冲锁模**：这种技术用于激光器的脉冲产生，通过在激光谐振腔中引入特定的光学结构（如抗共振环），能够生成超短、高重复率的脉冲，增加激光器的调制能力。 6. **能量转换效率**：文章提到的70.0%和63.6%是倍频过程的能量转换效率，表示从基频光转换到二次谐波光的能量比例。高效率意味着更多的输入能量被成功转换，这对实际应用非常重要。 7. **激光特性对比**： Nd:YAP和Nd:YAG的特性对比显示，YAP具有负双轴晶体结构，线偏振特性，而YAG是立方晶系，无规偏振。YAP的荧光宽度较窄，荧光寿命较短，这些差异可能影响它们在倍频过程中的表现。 8. **科学分类**：该论文属于自然科学领域，具体涉及光学和激光技术，是这一领域的研究成果。 9. **实际应用**：腔内倍频技术对于扩展激光光源的波长范围，以及提高短脉冲激光的功率具有重要意义，可以应用于微加工、光学通信、生物医学成像等多个高科技领域。 这篇论文详细研究了BBO晶体在腔内倍频技术中的应用，尤其是在皮秒激光器中的效率，为后续的光学频率转换和激光技术发展提供了实验数据和理论依据。