高效3.2ns YAG/Nd∶YAG/Cr4+∶YAG键合晶体被动调Q径向激光器研究

本文报道了一项关于高性能被动调制量子阱（Passively Q-switched）激光器的研究，其核心部件是采用了YAG（yttrium aluminum garnet）、Nd:YAG（neodymium-doped yttrium aluminum garnet）和Cr4+:YAG（chromium-doped yttrium aluminum garnet）复合结构的键合晶体。该研究聚焦于实现高峰值功率和高质量的径向偏振光输出。 激光器的设计利用了光子晶体光栅镜作为选择性极化输出耦合器，这一创新设计有助于提高激光束的质量和调制性能。实验结果显示，在吸收抽运功率为6.8瓦特的情况下，激光器能够产生高达15.7千瓦的峰值功率，脉冲能量达到50.1毫焦耳，且脉冲宽度仅为3.2纳秒，这表明了其极高的瞬时功率密度。此外，由于晶体沿<111>方向切割，使得输出的径向偏振光束具有更好的均匀性，从而保证了激光波形的稳定性和方向一致性。 斜率效率达到14.7%，这是衡量激光器能量转换效率的重要指标，表明大部分输入能量被有效地转化为输出光能。而重复频率为8.1千赫兹，这意味着激光脉冲可以快速连续发射，这对于许多应用，如材料处理、通信和精密测量等领域具有重要意义。 关键词包括“激光器”，“被动调Q”，“键合晶体”，“矢量光束”以及“径向偏振”，这些都是论文的核心技术要素和研究关注点。这项研究不仅展示了高性能被动调Q激光器的设计与实现，还提供了关键技术参数，对于推动激光技术的发展，特别是高功率、高精度径向偏振激光器的研发具有实际价值。