透过率调控下的半导体SESAM锁模激光器性能优化

本文主要探讨了输出镜透过率对半导体可饱和吸收镜（SESAM）锁模激光器性能的影响。这种研究聚焦于基于808 nm端面抽运的Nd:YVO4激光器，这是一种常见的高亮度、高稳定性的激光器结构。作者通过实验选择不同透光率的输出镜，旨在设计出适应不同输出功率需求的锁模激光器解决方案。 首先，作者系统地研究了输出镜透过率对激光锁模功率和阈值的关系。当输出镜的透过率为10%，抽运功率达到8 W时，能够获得最高的连续锁模脉冲输出，其功率达到了2.58 W，这表明较高的透光率有利于提高激光输出功率，但可能会增加能量损失，转换效率为32.3%，显示出在功率和效率之间的权衡。 然而，降低输出镜透过率至0.1%时，虽然抽运功率减小到1 W，却实现了低阈值的连续锁模脉冲输出，输出功率下降至0.58 mW，这对于某些应用可能更具优势，尤其是在对功率需求不那么苛刻但需要更低阈值的场合。 接着，文章引入了自相关光路技术来测量锁模脉冲，并通过分析自相关曲线来评估激光器的寄生振荡现象。寄生振荡是锁模激光器中常见的问题，它会导致脉冲质量下降。通过优化输出镜设计，作者成功抑制了寄生振荡，得到了更为纯净的锁模脉冲，其脉冲宽度仅为13 ps，这意味着信号的宽度极窄，这对于许多高精度应用至关重要。此外，重复频率为150 MHz，这表明了激光器具有较高的脉冲重复率，有利于数据传输和处理。 该研究深入剖析了输出镜透射率对半导体可饱和吸收镜锁模激光器性能的影响，为优化此类激光器的设计提供了关键参数参考，特别是在功率需求、阈值控制和脉冲质量改进方面。这对于激光技术的实际应用，特别是通信、精密测量和光子ics等领域具有重要的指导意义。