被动调Q Nd³⁺:YAG 激光器的角锥棱镜研究

"这篇文章是关于被动Q开关Nd^3+:YAG激光器的研究，其中使用了角锥反射镜。作者们分析了腔内偏振的变化，并通过数值模拟预测了随着角锥反射镜旋转角度变化时峰值功率、脉冲能量和脉冲宽度的改变。实验结果验证了理论分析，峰值功率的变化范围为1.77 MW，脉冲能量变化为14.9 mJ，脉冲宽度的波动为2.95 ns。" 这篇研究详细探讨了一种采用被动Q开关技术的Nd^3+:YAG激光器，该激光器中使用了角锥反射镜作为关键组件。Q开关是一种用于控制激光器输出脉冲能量和频率的技术，被动Q开关则是通过腔内的非线性光学效应实现这一目的，而非主动的电子或机械手段。在本研究中，角锥反射镜的旋转被用作调节激光性能的一种方法。 研究者首先对腔内偏振状态进行了理论分析，这是理解激光器工作模式的关键因素。他们利用数值模拟预测了当角锥反射镜绕其轴线旋转时，激光器的峰值功率、脉冲能量和脉冲宽度的动态变化。这种旋转可以改变激光腔内的光路，从而影响激光的振荡特性。 实验结果显示，角锥反射镜旋转带来的峰值功率变化相当显著，从10.36 MW降低到8.59 MW，变化范围达到了1.77 MW。同时，脉冲能量也发生了变化，从159.5 mJ增加到174.4 mJ，变动幅度为14.9 mJ。这表明角锥反射镜的角度调整能够有效地控制激光输出的能量特性。此外，脉冲宽度的波动为2.95 ns，尽管这个变化较小，但依然证明了角锥反射镜旋转对脉冲形状的影响。 实验结果与理论分析在变化规律上保持一致，验证了角锥反射镜作为调制手段的可行性。这种灵活的控制方式对于优化激光器的性能，特别是对于需要精确调整脉冲特性的应用，如激光加工、医疗设备和科学研究等领域，具有重要的实用价值。 这项工作展示了被动Q开关Nd^3+:YAG激光器设计的新思路，通过角锥反射镜的旋转实现对激光性能的精细调整，为激光技术的应用提供了新的可能性。