Nd:GGG激光器泵浦的KTiOPO4晶体实现1125nm-1567nm多波长同时运行

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本文主要探讨了一项先进的光学技术,即使用单个钾钛酸钡(KTiOPO4)晶体,在一个被动调Q(Passively Q-switched)的钕掺杂 gadolinium gallium garnet (Nd:GGG) 激光器的驱动下实现多波长同时操作的研究。这项工作发表于2014年,作者为Hongwei Chu、Shengzhi Zhao等人,来自山东大学的信息科学与工程学院。 研究人员通过将KTiOPO4作为内部腔内的光学参数振荡器(OPO)和拉曼晶体,实现了在1125纳米、1161纳米和1567纳米这三个不同波长的高效协同工作。这种多波段操作是通过在Nd:GGG激光器中集成Cr4+:YAG可饱和吸收器来实现的,它能有效地控制激光脉冲的产生和放大。 在10.5瓦的激光二极管功率下,KTiOPO4晶体展现出出色的性能。1566.8纳米波长处的最大输出功率达到了302毫瓦,对应的光学到光学转换效率高达2.88%,显示出晶体在此波段的有效利用。而在1124.9/1160.7纳米双波长区域,输出功率达到了115毫瓦,相应的效率为1.1%,尽管这两个波段的效率稍低,但它们在特定应用中的潜在价值不容忽视。 此外,文中还报告了脉冲特性。1566.8纳米处的最短脉冲持续时间为1.61纳秒,这表明该系统的高频响应能力。而在1124.9/1160.7纳米的波段,最小脉冲持续时间达到了2.88纳秒,这反映了晶体对不同频率成分的处理能力。 这项研究对于多功能激光系统的设计和开发具有重要意义,它展示了通过优化晶体材料和泵浦源,可以在单一装置中实现多个波长的高效输出,这对于光纤通信、光谱分析以及量子信息等领域都有着广泛的应用潜力。未来的研究可能进一步提升效率和脉冲质量,推动多波长光源技术的发展。