离子注入GaAs在Nd:YAG激光器被动调Q研究

这篇论文《离子注入SI-GaAs做激光器被动调Q元件的研究》发表于2004年，作者是李朝Fa、五勇时和黄梅，主要研究了利用离子注入技术处理的半绝缘GaAs材料作为固态激光器被动调Q组件的可能性及其在Nd:YAG激光器中的应用。文章深入探讨了GaAs半导体材料的能级结构，以评估其在激光器被动调Q机制中的潜力。 半导体材料GaAs因其特殊的能级结构，被看作是潜在的被动调Q器件材料。在激光器中，被动调Q是一种控制激光脉冲输出的方法，通过在激光谐振腔内引入损耗，使激光能量积累到一定程度后迅速释放，从而产生短脉冲输出。离子注入是一种常见的半导体改性技术，它可以精确地控制材料的电学和光学特性，因此在这里用于调整GaAs的性能以适应激光器的需求。 实验中，研究者选择了直腔式平平腔（flat-flat cavity）结构的Nd:YAG激光器，并使用脉冲氙灯进行抽运。这种腔型设计有利于提高激光器的光束质量和稳定性。通过离子注入技术处理的半绝缘GaAs作为被动调Q元件，能够在激光谐振腔内实现动态损耗控制，从而达到调Q的效果。 在1Hz的工作频率下，实验结果显示，该系统能够产生单脉冲宽度为62纳米（ns）的调Q激光输出。这一结果表明，离子注入的GaAs元件有效地实现了快速的Q开关操作，产生了窄脉冲宽度，这对于需要高功率、短脉冲的应用，如光纤通信、遥感和医学成像等，具有重要意义。 论文关键词包括GaAs、被动调Q、离子注入和Nd:YAG激光器，这些词汇揭示了研究的核心内容。根据中国图书馆分类号（TQ424）和文献标识码（A），可以判断这是一篇工程技术领域的学术论文，涉及光学科学和技术的子领域。 这篇论文通过实验验证了离子注入的半绝缘GaAs在被动调Q激光器中的实用性和效率，为固态激光器的设计提供了新的思路和材料选择，对于提升激光器的性能和拓宽其应用范围具有理论和实践价值。