低定时抖动21.5W大功率1063nm Nd:GdVO4锁模激光器

"低定时抖动大功率锁模1063nm Nd：GdVO4主振荡器功率放大器" 这篇研究论文聚焦于一种基于 Nd:GdVO4 的低定时抖动、高功率锁模激光器，该激光器在1063纳米波长工作，具有重要的应用潜力，特别是在自由电子激光器中的光电阴极注入器作为驱动激光器。Nd:GdVO4是一种常用的激光晶体，因其较高的激光增益和良好的热性能而被广泛采用。 锁模激光器是激光技术中的一个重要分支，它通过在激光腔内引入非线性光学效应来实现脉冲的锁定，从而产生超短脉冲。在本研究中，研究人员利用半导体饱和吸收镜（Semiconductor Saturable Absorber Mirror，SESAM）作为锁模机制，这种器件能够控制激光腔内的损耗，帮助产生稳定的脉冲序列。锁模操作可以显著降低激光器的定时抖动，提高其时间分辨率，这对于许多精密测量和高速通信等应用至关重要。 实验结果显示，通过单程Nd:GdVO4放大器，他们成功实现了21.5瓦的输出功率，对应的脉冲宽度为8.3皮秒（ps），重复频率为250兆赫兹（MHz）。通过伺服控制系统，平均随机均方根（RMS）定时抖动降低到了约222飞秒（fs），这在同类激光器中是非常出色的性能。如此低的定时抖动对于高精度的时间同步和光子学应用至关重要。 此外，这种激光器的高功率和短脉冲特性使其成为自由电子激光器中光电阴极注入器的理想驱动源。自由电子激光器是一种利用加速电子与强磁场相互作用产生激光的装置，而光电阴极注入器是将电子从固态材料中电离并加速的关键组件。低定时抖动的激光可以提供更精确的电子束触发，从而提高整个系统的性能。 这项研究为高功率、低定时抖动激光器的设计和优化提供了新的见解，对激光科学和技术领域有重要的理论和实践意义。其结果不仅有助于提升现有激光器的性能，也为未来更先进的自由电子激光器和其他相关技术的发展奠定了基础。