用新型体可饱及吸取镜开展泵浦新型光束器械动态锁闭摹拟探讨.doc

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1、用新型体可饱及吸取镜开展泵浦新型光束器械动态锁闭摹拟探讨实验装置实验中LD泵浦源输出功率为4W,选用从上海光机所购买的Yb:YAG晶体，晶体尺寸3mmx3mmx3mm,掺杂浓度为10%,布儒斯特角切割1釆用X型折叠腔，如，焦距f是为45mm的聚焦透镜，折叠镜M1M2是双月形透镜，双月形透镜可以有效减小对泵浦光的发散度，M3为曲率半径R=30mm全反镜1完全象散补偿吋腔参数如下：L21=L22=39mm,两臂长度Ll=L3=400mm,此吋子午面和弧矢面的光斑大小分别为：a)t=57.6

2、im,cos=58.4

3、iml折叠角为6.8。在最佳腔参数下，分别采用透射率为

4、0.2%,1%和2%的耦合输出镜进行连续运转实验，比较三者的功率输出，如1从中可以看出，1%的耦合输出镜有最高斜效率。此外,用于被动锁模的半导体饱和吸收镜SESAM1和SESAM2由中国科学院半导体所提供，且设计是相同的1实验结果与分析连续光输出实验发现，连续运转吋输出波长并不是固定的，而是随着泵浦光功率发生变化1表明当泵浦光功率从1W变化到4W时，激光输出波长从1050nm逐渐过渡到1030nml就是说，弱泵浦时1050nm波长在模式竞争中处于优势地位，而强泵浦时1030nm波长在竞争中处于优势地位1原因在于，中，Yb:YAG的发射谱中心波长位于1030nm处，

5、但由于吸收谱在该波长处与发射谱有重叠，存在自吸收效应，低泵浦功率吋，自吸收效应影响明显，并不容易形成该波长的激光振荡1尽管1050nm波长处发射截面明显小于1030nm,但是这个波长几乎不存在自吸收效应，所以低功率泵浦时1050nm波长更容易形成激光振荡，如(a)、(b)1随着泵浦光功率不断增加，1030nm波长处增益变大，相比较而言自吸收效应影响变弱，所以增加泵浦光功率，具有大发射截面的1030nm波长激光形成振荡而抑制了1050nm波长的激光输出，最后得到1030nm波长。I•激光输出,如(c)、(d)13.21030nm波长被动锁模脉冲输出插入SESAM1,

6、没有锁模时，观察到输出光谱在1030nm和1050nm之间抖动，两个波长之间并没有其他波长光的存在1但是稳定锁模时观察到只有1030nm光的输出，中给出连续运转同稳定锁模时的光谱对比1此时泵浦光功率4W,锁模平均输出功率为80mW,脉冲重复频率为178.6MHz,用示波器监测的锁模状态如，时间间隔分别为5

7、is和5nsl030nm波长处CW输出和稳定锁模时的光谱3.31050nm波长被动锁模脉冲输出用SESAM2替换SESAMl,调节至稳定锁模状态,用光谱仪观察其光谱情况，发现用SESAM2稳定锁模吋波长在1050nm处，连续运转同稳定锁模时的光谱比较如1给出锁模

8、状态图,稳定锁模时重复频率为190.24MHz,平均输出功率为60mWl也就是说，实验中泵浦光功率为4W时，采用同样的谐振腔，分别得到两种波长的稳定锁模脉冲1我们认为，由于插入的两片SESAM在实际生长的过程中，其布喇格反射谱偏离中心波长，SESAM1反射谱偏向于短波长，而SESAM2反谱偏向于长波长，所以实验中采用不同的SESAM吋，可以分别得到1030nm和1050nm两种波长的锁模脉冲。结论在LD直接泵浦Yb:YAG激光器中，由于在1030nm波长处存在自吸收效应的影响，而1050mri波长处几乎不存在自吸收效应，所以泵浦功率增加的过程中，出现了1050nm

9、和1030nm两个波长的竞争1利用SESAM锁模时，由于实际生长过程中两片SESAM布喇格反射谱的偏移，我们分别得到1030mn和1050nm两个波长稳定锁模激光输出，输出功率分别为80mW和60mW,重复频率为17&6MHz和190.24MHzo