50W以上皮秒激光器：高效25W绿光输出

"这篇科研文章报道了一种高重复频率25 W皮秒绿光激光器的设计与实现。通过三级功率放大系统，包括LD抽运双程放大系统、LD双端抽运放大系统和LD单端抽运放大系统，成功获得了平均功率超过50 W的1064 nm皮秒激光输出。当注入皮秒振荡器的种子功率为6.67 W时，经过功率放大，激光功率可提升至53.7 W，光光转换效率达到30.07%，脉冲宽度为10.45 ps。利用非线性晶体LBO进行倍频转换（SHG），实现了平均功率27.16 W、重复频率80 MHz、脉冲宽度小于10 ps的532 nm绿光输出，SHG效率高达50.58%。该设计兼顾高效SHG转换和保护SHG晶体不受损害，确保系统能够连续稳定工作8小时以上。" 文章详细介绍了如何利用激光器技术生成高强度、高频重复的绿光激光。首先，通过三级功率放大系统，将低功率的皮秒激光种子源增强到高功率输出。这种放大系统由三种不同的激光放大模块组成，它们分别采用不同的激光二极管（LD）抽运方式来提高激光能量。当种子功率为6.67 W时，经过这一系列放大，最终激光功率提升至53.7 W，显示出高效的光光转换能力。 皮秒激光器产生的脉冲宽度仅为10.45 ps，这表明其具有非常短的脉冲持续时间，适用于需要高精度和快速响应的实验或应用。为了得到绿光，研究者采用了非线性光学过程——倍频，具体使用了LBO晶体进行二次谐波生成（SHG）。LBO晶体是一种常见的非线性光学材料，能有效地将1064 nm的红外光转换为532 nm的绿光。在这个过程中，平均功率达到了27.16 W，且重复频率高达80 MHz，意味着每秒可以发射8千万个绿光脉冲，同时保持脉冲宽度小于10 ps。 值得注意的是，高效率的SHG（50.58%）是在保护SHG晶体不受损害的前提下实现的，这保证了系统的稳定性和长期运行的可靠性。该系统能够在8小时以上的时间内连续稳定工作，满足了对长时间稳定激光源的需求，对于科学研究和工业应用具有重要意义。 该研究展示了在皮秒激光技术领域的显著进步，提供了高功率、高频重复的绿光激光源，这种激光器有望在精密测量、材料加工、生物医学和光学通信等多个领域发挥重要作用。