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《07--2008年1月ld端面抽运nd_yag1319nm_1338nm双波长激光器研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第57卷第1期2008年1月物理学报Vol.57,No.1,January,2008100023290P2008P57(01)P0230208ACTAPHYSICASINICAn2008Chin.Phys.Soc.LD端面抽运Nd:YAG1319nmP1338nm3双波长激光器研究1)2)•1)2)1)2)1)2)1)2)刘欢姚建铨郑芳华路洋王鹏1)(天津大学精仪学院激光与光电子研究所,天津300072)2)(教育部光电信息技术科学重点实验室,天津300072)(2007年3月15日收到;2007年5月15日收到修改稿)从LD端面抽运固
2、体激光器的激光阈值公式出发,建立了双波长激光同时振荡的阈值条件,理论计算了腔镜对于两个波长的透过率关系,实现了LD端面抽运Nd:YAG1319nmP1338nm双波长激光连续和准连续输出.双波长激光连续输出功率可达6W,斜效率为30%;准连续输出功率在重复频率50kHz时可达4175W,斜效率为24173%,脉冲宽度为55105ns;腔内插入布儒斯特片,在重复频率为50kHz时,双波长激光准连续线偏振输出功率可达2122W,2不稳定性小于0152%,M因子仅为1116.这两条非常接近的谱线为进一步通过非线性光学差频方法获得高相干性太赫兹
3、波提供了实验基础.关键词:端泵Nd:YAG激光器,1319nmP1338nm双波长,声光调Q,太赫兹波PACC:4260B,4260D,4260F,9580G率的1064nm,1319nm和946nm波长的激光输出,11引言还可以获得高功率的多波长激光输出.目前相关文献的报道主要是关于1064nm和946nm,1064nm和太赫兹波(THz波)通常是指频率在011—101319nm,1319nm和1338nm等双波长激光THz(1THz=1012Hz)范围内的电磁波,在电磁波谱[15—17]输出.上位于微波和红外线之间,即处于电子学与光
4、子学本文研究的双波长激光谱线分别是R22X1跃的交叉区域.THz波所处的特殊位置使其具有许多迁,辐射波长为131818nm;R22X3跃迁,辐射波长为[1]优越的特性.这些特性使它在医学成像、光谱分133812nm.已有的关于这两个波长同时输出的报道析、天文学、大气和环境科学、物理化学、公共安全等[17—19][1,2]基本上是围绕侧面抽运Nd:YAG展开的.本文研究领域具有广阔的应用前景和应用价值.THz[2—5]进行了LD端面抽运Nd:YAG1319nmP1338nm双波波的产生是THz领域的关键技术之一.实现长激光器的实验研究.双
5、波长激光连续输出功率最THz波的方法很多,总体上分为电子学和光子学两高达到6W,光光转换效率为27178%,斜效率为种方法.在光子学领域,非线性光学差频方法是获取高功率、低成本、便携式、室温运转THz波的主要30%.采用声光调Q技术,在重复频率50kHz时,双方法之一.近年来受到国内外研究人员的广泛波长激光准连续输出功率最高达到4175W,光光转关注[6—9].换效率为21199%,斜效率为24173%.在腔内插入很多增益介质都有多条跃迁谱线,只要进行合布儒斯特片,实现了双波长激光准连续线偏振输出,理的谐振腔设计,就可以在腔内同时产生两
6、个甚至输出功率在重复频率为50kHz时最高达到2122W,[10—14]不稳定性小于0152%,M2因子为1116.这两条非常两个以上的波长振荡.其中,Nd:YAG晶体以其优秀的物理化学性质和激光特性而最具代表性.以接近的谱线为进一步通过非线性光学差频方法获得Nd:YAG晶体为激光增益介质,不仅能够获得高功高相干性太赫兹波提供了实验基础.3国家自然科学基金(批准号:10474071)和教育部博士点基金(批准号:20040056010)资助的课题.•E2mail:maggielh@163.com1期刘欢等:LD端面抽运Nd:YAG1319
7、nmP1338nm双波长激光器研究231当就可以产生双波长激光输出.实验中采用的输出21LD端面抽运Nd:YAG双波长激光镜的透过率为101282%@1319nm和91759%@1338理论计算nm.该参数和理论计算结果有些差异,实验中我们也发现由于1338nm的透过率稍低一些,因此1338对于LD端面抽运固体激光器,激光阈值公nm的激光振荡要比1319nm的激光振荡稍强烈式为一些.ln(1PRi)+LihvPPth,i=2ηlQ,iστii×1,(1)∫∫∫si(r,z)rp(r,z)dvi=1,2,式中,l,Li,ηQ,i,σi,τ
8、i,si(r,z),rp(r,z),Ri分别为激光棒的长度,激光器在第i条谱线处的腔内固有损耗,第i条谱线对应的量子效率,第i条谱线的受激发射截面,第i条谱线上能级的荧光寿命,第i条谱线的归一化激光腔模的强
