二极管侧面泵浦Nd:YAG大功率绿光激光器的研究

"高功率绿光激光器基于二极管侧面泵浦的Nd:YAG激光器内部腔频率倍增技术" 这篇论文首次报道了一种高效、大功率的绿光相干束生成方法，通过在二极管侧面泵浦的Q开关Nd:YAG激光器内部进行频率倍增。这种激光器设计采用了一个简单的L型腔结构，其中Nd:YAG晶体被二极管侧面泵浦，然后通过声光调制器进行Q开关操作，以产生高能脉冲。关键的频率倍增元件是LBO（磷酸二氢锂）晶体，它用于实现频率翻倍，从而产生绿光输出。 实验结果显示，该激光器在10kHz的脉冲重复频率下，能够达到28.5瓦的最大绿光输出功率，脉宽为95纳秒，这意味着从二极管泵浦功率到脉冲绿光功率的转换效率高达11%。当脉冲重复频率降低至1kHz时，激光器能够输出6.9毫焦的脉冲能量，脉冲持续时间为25纳秒，峰值功率可达276千瓦。 绿光激光器在多个领域有着广泛的应用需求，包括工业加工、医疗、科学研究以及娱乐等。例如，高平均功率（>10W）和高脉冲重复频率的绿光激光器在精密加工中可以实现精细切割和打标，医学上可用于眼科手术，科学研究中则用于生物成像和光谱学，而在娱乐行业中，高亮度的绿光激光表演也日益受到青睐。 在技术层面，二极管侧面泵浦具有更高的热效率，因为热量可以通过激光棒的侧面有效地散发，减少了热效应对激光性能的影响。Q开关机制则通过控制腔内的增益介质的反转密度，使得激光能量在短时间内快速释放，产生高能量脉冲。频率倍增过程中的LBO晶体利用非线性光学效应，将Nd:YAG激光的1064纳米波长转换为532纳米，即绿色光。 这篇论文展示了在腔内频率倍增技术上的突破，实现了高效的大功率绿光激光输出。这一成果对于推动固态激光技术的发展，特别是在需要高能量、高重复率绿光光源的应用中，具有重要的科学价值和实际应用前景。