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1、ZGPOPO产生4.3mm波段窄线宽激光实验研究*收稿日期：2018-XX-XX基金项目：脉冲功率激光技术国家重点实验室主任基金（KY13C162）作者简介：卞进田（1979－），男，湖南华容人，副研究员，博士，E-mail：bianjt@126.com卞进田，叶庆，孙晓泉（国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室，安徽合肥230037）摘要：为了设计4.3mm波段大功率窄线宽中红外激光器，开展了2.7mm激光抽运ZGP晶体光参量振荡(OPO)技术产生4.3mm波段窄线宽激光实验研究，对实验结果开展了详细的分析。抽运源为1064nm抽运的KTPOP
2、O激光器输出的2.7mm波段参量激光，KTPOPO采用单谐振结构，将两块相同的KTP晶体光轴相向放置以补偿走离效应，KTP晶体按f=0°，q=62°切割以获得波长2.7mm波段激光输出，采用Ⅱ(B)类相位匹配（o→o+e）以利用较大的非线性系数。ZGPOPO采用单谐振结构，采用Ⅱ(B)类相位匹配（o→o+e）以获得窄线宽输出，ZGP晶体按f=0°，q=68°切割以获得波长4.3mm波段激光输出。在抽运光波长2.7mm，脉冲能量为7.5mJ，脉宽8.6ns的条件下，获得脉冲能量2.12mJ，线宽30nm，脉宽8.7ns的4.26mm激光输出，光-光转换
3、效率约为28.3%，斜效率约为32.6%，水平和垂直方向的光束质量M2分别为6.2和13.5。关键词：激光器；4.3mm激光；单谐振光参量振荡器；ZGP晶体中图分类号：TN248.1文献标识码：A文章编号：ZGPOpticalParametricOscillator4.3mmLaserwithNarrowLine-widthBIANJintian,YEQing,SUNXiaoquan（StateKeyLaboratoryofPulsedPowerLaserTechnology,NationalUniversityofDefenseTechnology
4、/Hefei,Anhui,230037,China）Abstract:Inordertodesignhigh-powernarrowline-width4.3mmlaser,thenarrowline-width4.3mmlaserisobtainedbyZGPopticalparametricoscillation(OPO)pumpedbya2.7mmlaser.Theexperimentalresultsareanalyzedindetail.Thepumpsourceisa2.7mmKTPOPOlaserpumpedbya1.064mmNd:Y
5、AGlaser,andtheOPOissinglyresonated.TwoidenticalKTPcrystalsareplacedwithoppositeopticalaxistocompensatethewalkoffeffect.TheKTPcrystalsarecutasf=0,q=62°togenerate2.7mmwavebandlaser.Toutilizethelargeeffectivenonlinearcoefficient,thephasematchingisbasedontypeⅡ(B)(o→o+e).TheZGPOPOis
6、singlyresonatedtoo.Tooutputnarrowline-widthlaser,thephasematchingisbasedontypeⅡ(B)(o→o+e).TheZGPcrystaliscutasf=0,q=68°togenerate4.3mmlaser.Theenergyofthe2.7mmlaseris7.5mJwithapulseof8.5nsandline-width12nm.Pulseenergyof2.12mJat4.26mmwithanoptical-opticalconversionefficiencyof28
7、.3%andaslopefficiencyof32.6%isobtained,thepulsewidthis8.7ns,andtheline-widthis30nm.ThebeamqualitiesM2ofhorizontalandverticaldirectionsare6.2and13.5,respectively.Keywords：lasers;4.3mmlaser;thesingle-resonantopticalparametricoscillation;ZGPcrystal7中红外3~5μm波段处于大气红外窗口，该波段激光在光谱学、遥感、
8、医疗、环保等领域具有重要的应用价值和前景[1,2,3]，尤其是在军事领域的应用潜力，使得该波段激光成为目前各
