XeCl准分子激光器被动锁模实验：短脉冲技术

"XeCl准分子激光器被动锁模技术实现短脉冲激光输出" 本文探讨了XeCl准分子激光器的被动锁模技术，这是一种有效的方法，用于生成超短脉冲，具有广泛应用前景，特别是在光化学、光谱学以及驰豫时间测量等领域。传统的XeCl准分子激光器通常产生15至60ns的脉宽，而被动锁模技术可以显著缩短脉宽，实现纳秒甚至亚纳秒级别的脉冲。 实验采用了一种简单的“弱聚焦”光路设计，利用萘和PTP（萘的衍生物）作为介质，成功地获得了脉宽仅为3ns的激光脉冲，调制度超过90%，总能量达到6.3mJ，空间发散角控制在2mrad，每个脉冲序列包含4到5个尖峰。这一成果标志着在XeCl准分子激光器的被动锁模研究方面取得了突破性进展。 XeCl准分子激光器因其高功率、长运行寿命以及紫外线输出特性而备受关注。为了满足特定应用对短脉冲的需求，科研人员通常会采用两种策略：一是通过染料激光器锁模、放大和倍频来产生皮秒级的紫外脉冲，但这需要复杂的系统；二是利用快速放电准分子激光器获取纳秒级脉冲，如果再结合饱和吸收体，脉宽还可以进一步压缩到亚纳秒级别，但这仅适用于某些特殊设计的器件。对于那些脉宽较宽的准分子激光器，主动锁模和被动锁模成为获取短脉冲的有效途径，其中被动锁模装置因其结构简洁而更具优势。 实验装置包括一个自由振荡单脉冲能量为100mJ、增益时间为80ns的平铺板放电XeCl准分子激光器。通过调整和优化，使用三种不同的染料实现了8ns脉宽、每脉冲4到5个尖峰的锁模序列。实验中，染料池前的窗口M2由一块1mm厚的石英平板构成，其两面镀有增透膜以减少反射。部分反射镜M3用于输出，而放电室两侧的腔头则配置了石英平板窗口，以防止寄生振荡。此外，为了确保强流光电管在近线性区工作，针对不同强度的激光脉冲，采用了不同数量的K9玻璃片和不同反射率膜的石英玻璃片进行衰减，以避免强流管饱和。激光能量通过脉冲激光能量计在不镀膜的石英分光板后进行测量。 被动锁模技术的成功实施，不仅展示了其在缩短脉宽方面的潜力，也为优化XeCl准分子激光器的性能提供了新的思路。这一研究对于提升激光器的脉冲质量、扩展其在科学研究和工业应用中的用途具有重要意义。