1kHz单频Nd:YAG激光器：导热冷却与远程感应的突破

本文介绍了一款由激光二极管（LD）端泵并注入种子光的单频率Nd:YAG激光器，其特别之处在于采用了传导冷却技术。这种设计的目标是实现远程感应应用中的高效、稳定的高重复率发射。该激光器的工作频率达到了1 kHz，这意味着它能够在每秒钟输出1000个脉冲，这对于许多遥感任务中的数据采集和处理具有显著优势。 单频Nd:YAG激光器的核心是其内部的掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）晶体，这是一种常用的非线性光学材料，因其在红外波段的高强度光转换能力而被广泛应用于激光器系统。通过电子传导方式对激光二极管进行冷却，有助于减少热噪声对激光频率稳定性的影响，确保了在高功率输出时的长期性能。 激光器能够产生8毫焦耳（mJ）的脉冲能量，脉冲宽度仅为11纳秒（ns），工作波长为1064纳米，这表明它具有极高的脉冲能量密度和时间分辨率，非常适合于需要高精度和高速度的遥感应用，如地球观测、大气监测和工业检测。 在长时间运行中，特别是在最大输出能量为8 mJ时，该激光器的频率抖动控制得非常好，频率漂移小于3.5兆赫兹的根均方值（RMS），这意味着其频率稳定性非常高，这对于依赖于精确频率锁定的应用至关重要。此外，激光线宽约为54.2兆赫兹，这表明了其辐射的光谱纯度。 在光束质量方面，M2参数，即光束发散度的度量，在水平和垂直方向上都保持在大约1.30，这表示激光输出的光束聚焦性良好，有利于远距离传输和接收，同时减少了由于光束扩散导致的能量损失。 这款导电冷却的1 kHz单频率Nd:YAG激光器为高性能、高稳定性的远程感应提供了重要的工具，其高重复率、低抖动、窄线宽以及优秀的光束质量，使其在遥感科学和工业领域有着广泛的应用前景。