Nd:YAG激光器主动锁模稳定性研究与关键技术

本文主要探讨了 Nd:YAG 激光器的AM锁模稳定性的研究，旨在提高锁模激光器的输出稳定性。文章中提到的关键技术包括高效率声光调制器、高稳定度100兆周高频驱动电源、激光器腔长稳定、防震措施、稳流Kr灯泵浦电源以及光反馈稳光技术。 1. 高效率声光调制器：声光调制器是主动锁模激光器的核心组件，其调制深度对锁模状态至关重要。调制器通过改变激光腔内的损耗，使得多个纵模能够同步锁模。调制深度不足可能导致部分纵模无法有效糯合，从而影响激光器的稳定输出。因此，选择高效率的声光调制器可以确保足够的边频振幅，增强不同纵模间的糯合效应，提高锁模的稳定性。 2. 高稳定度100兆周高频驱动电源：为了保证声光调制器的稳定工作，需要一个高稳定度的高频驱动电源。这个电源能提供精确的频率控制，确保调制器按照设定的频率进行工作，从而维持激光器的锁模状态。 3. 激光器腔长稳定：激光器腔长的微小变化都会影响锁模效果。因此，保持激光器腔长的稳定性是至关重要的。这通常通过精密的机械设计和温度控制来实现，确保激光腔在各种环境条件下都能保持恒定的长度。 4. 防震措施：由于振动可能引起激光腔长的变化，影响锁模稳定性，因此需要采取防震措施，例如使用隔震平台或安装在减震材料上，以减少外部震动对激光器性能的影响。 5. 稳流Kr灯泵浦电源：Kr灯是Nd:YAG激光器常用的泵浦源，其电流的稳定性直接影响激光器的输出功率和模式稳定性。采用稳流电源可以保证Kr灯的工作状态稳定，从而提高激光器的输出一致性。 6. 光反馈稳光技术：通过将部分激光输出反馈回激光腔内，可以调整和稳定激光模式，防止模式漂移。这种方法可以进一步改善激光器的输出特性，确保锁模状态的稳定性。 该研究通过综合应用这些关键技术，显著提高了Nd:YAG激光器的AM锁模稳定性，对于激光技术在科学研究、工业加工、医疗等领域中的应用具有重要意义。