基于双角立方体反射器的声波光学诱导单频Nd:YAG环激光器

科学领域:

• * 激光物理和光子学
• * 非线性光学和激光工程

背景情况:

• * 在环激光器中实现稳定,单向运行对于各种应用,包括光谱学和激光材料处理至关重要.
• * 传统方法往往涉及复杂的腔设计或主动反系统,限制了强度和增加成本.
• * 角立方反射器 (CCR) 提供固有的对齐稳定性,但通常支持双向振荡.

研究的目的:

• * 首次演示使用声光调制器 (AOM) 强制执行单向操作的 Nd:YAG 环激光器,使用双角立方体反射器 (CCR).
• * 为了研究这种配置在连续波 (CW) 和Q开关模式中的性能.
• * 评估空腔错位对激光器稳定性和输出特性的影响.

主要方法:

• * 在 Nd:YAG 环激光腔内实现声光学调制器 (AOM),采用双重 CCR.
• * 对AOM相对于布拉格角度进行控制的倾斜,以引入对反传播束的微分 difraktion 损失.
• *对AOM的射频 (RF) 驱动器进行调制,以实现CW和脉冲 (Q-switched) 激光操作.

主要成果:

• *成功展示了CW单频运行,最大输出功率为2.99W在1064.5nm,可从1064.3nm调到1064.7nm.
• *单向环腔表现出对腔位错位的显著耐受性.
• * 实现了单向Q开关操作,在12.6kW峰值功率下脉冲能量高达0.882mJ (70.2ns脉冲宽度),在10.5kW峰值功率下达到0.761mJ (72.4ns脉冲宽度).

结论:

• * 基于AOM的方法有效地强制执行双重CCR的Nd:YAG环激光器的单向振荡.
• * 演示的激光系统提供了强大的性能,具有较高的对不对齐的耐受性,因此适用于苛刻的应用.
• * 能够实现稳定的CW和高能Q开关单频脉冲的能力凸显了这种激光配置的多功能性.