532nm 千赫兹皮秒激光放大器：高功率与稳定性

"这篇论文详细介绍了构建高功率532纳米千赫兹皮秒激光放大器的研究成果。通过采用半导体激光器抽运Nd:YAG晶体，研究人员成功地实现了5.4毫焦耳(mJ)能量、每秒一千次(kHz)频率的532纳米绿色皮秒激光。该放大器系统包括自产的皮秒振荡器种子源、一级再生放大器、两通放大器、主放大器和倍频器等多个组件。经过这一系列的放大过程，最终得到的绿光激光束质量因子在切线和弧矢方向分别达到1.39和1.96，表明光束质量良好，且功率不稳定度低于0.3%，显示了系统的稳定性和高性能。" 这篇研究中，激光器的工作原理是基于半导体泵浦的Nd:YAG晶体，这是一种常用的固体激光材料，其能有效地吸收泵浦光源并转化为激光辐射。皮秒激光是指脉冲持续时间为皮秒（1皮秒=10^-12秒）的激光，这种短脉宽使得激光具有极高的峰值功率，适用于精细加工、医学应用和科学研究等领域。1 kHz的工作频率则意味着激光器能在一秒内发射出1000个脉冲，这样的重复频率对于连续工作和高效率应用非常重要。 一级再生放大器、两通放大器和主放大器是激光放大系统中的关键部分，它们的作用是逐步提升激光的功率。种子源提供初始低功率的激光脉冲，经过各级放大器的增益作用，使得能量显著增强。倍频器则利用非线性光学效应，将 Nd:YAG 激光的1064纳米波长转换为绿光（532纳米），从而满足特定应用对特定波长的需求。 光束质量因子M²是衡量激光束质量的重要指标，数值越接近1，表示光束质量越好。在本文中，M²值分别为1.39和1.96，表明激光光束在两个方向上具有较好的聚焦特性。功率不稳定度小于0.3%，意味着系统能够保持长时间的稳定输出，这对于需要精确控制激光能量的应用至关重要。 这篇研究展示了在532纳米波长下实现高功率、高稳定性的千赫兹皮秒激光放大技术，为激光加工、光学测量、生物医学和科学研究提供了有力的工具。这项工作的成功不仅在于技术上的创新，也在于其对实际应用的潜在贡献。