中红外 Q 开关 LD 侧 Er:YSGG MOPA 激光器的性能

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 激光物理 激光物理
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 中红外激光对于各种应用至关重要,包括光谱学,传感和医疗治疗.
• 在中红外线 (约3微米) 中开发高能,高重复率的纳秒激光器仍然是一个重大挑战.
• 主振荡器功率放大器 (MOPA) 架构为增强激光输出能量和光束质量提供了一条途径.

研究的目的:

• 开发和描述一个激光二极管 (LD) 送的主振荡器功率放大器 (MOPA) 系统用于中红外 (中红外) 激光发电.
• 为了研究LD侧Er:YSGG种子激光器在自由运行和Q开关模式中的性能.
• 为了证明MOPA结构在实现高脉冲能量和高重复率的有效性,在纳秒,~3μm光谱范围内.

主要方法:

• 使用激光二极管 (LD) 侧抽 Er:YSGG 晶体作为种子激光源.
• 实现了主振荡器功率放大器 (MOPA) 配置,以提高种子激光器的输出功率.
• 在自由运行和Q开关模式下运行种子激光器,以评估不同的脉冲特征.
• 测量放大单脉冲能量,重复率,脉冲宽度,峰值功率和单通放大因子.

主要成果:

• 在自由运行模式下,MOPA系统实现了最大的单脉冲放大能量83.4mJ.
• 在Q开关模式下,在100Hz的重复率下,获得了7.8mJ的最大单脉冲能量.
• 采用Q开关操作的脉冲宽度为90 ns,从而达到86.7 kW的峰值功率.
• 在Q开关模式下记录了1.66的单通放大因子.

结论:

• LD侧向的MOPA结构是一种高效的方法,用于生成大约3μm的纳米秒中红外激光.
• 开发的系统展示了高脉冲能量和高重复率操作的能力.
• 这种方法为需要强大高效的中红外激光源的应用提供了有前途的解决方案.