LD抽运Nd:YAG激光器:双波长1064nm与946nm连续运转研究

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"这篇论文是关于LD抽运的Nd∶YAG三镜复合腔双波长激光器的研究,发表于2010年的《华侨大学学报(自然科学版)》。作者通过数值计算探讨了在满足双波长激光振荡阈值相等的情况下,考虑 Nd∶YAG 晶体的热透镜效应对腔长和输出镜透过率的影响。研究表明,当晶体中的抽运光和1064nm及946nm激光的光束半径匹配时,子腔的输出镜透过率存在特定关系。通过选择合适的腔体结构参数,实验中在抽运功率9W时,可以同时得到1.1W的1064nm激光和500mW的946nm激光输出。该双波长激光器在激光遥感、光谱分析等多个领域有重要应用价值。" 这篇论文详细阐述了双波长激光技术在 Nd∶YAG 激光器中的实现,特别是利用激光二极管(LD)端面抽运的方式。双波长激光,即1064nm和946nm的激光,对于多个领域的应用具有重要意义,如激光遥感遥测、激光雷达、光谱分析、光电对抗以及非线性光学频率变换。早期的双波长激光器通常使用闪光灯抽运,但这种方式体积大且效率低。相比之下,LD抽运的全固体激光器具有结构紧凑、效率高和寿命长的优点。 论文中提到,Nd∶YAG 晶体的3个发射谱线中,946nm谱线的增益较低,阈值较高,而1064nm和1319nm的谱线则更易于产生激光输出。因此,研究者设计了一个三镜复合腔结构,允许同时产生1064nm和946nm的激光。他们考虑了Nd∶YAG晶体的热透镜效应,这是一种由于激光加热导致的晶体折射率变化的现象,这会影响激光腔的光学特性。通过对腔长和输出镜透过率进行数值计算,作者发现当抽运光束和激光束半径达到匹配时,两个子腔的透过率存在一个特定的平衡点。 在实验部分,作者使用光纤耦合的半导体激光器作为抽运源,最高输出功率可达12W。在9W的抽运功率下,实验结果显示可以实现1.1W的1064nm激光和500mW的946nm激光的同时输出。这些成果证明了通过精确调控腔体结构参数,可以有效地实现双波长激光的稳定运行,为固体激光器的设计提供了新的思路。 这篇论文为LD抽运的Nd∶YAG双波长激光器设计提供了理论基础和实验依据,对于提升激光器性能和拓宽其应用范围具有重要的理论和实践意义。