二极管泵浦1064nm单频Nd_YVO_4激光器的研究

第29卷第6期Vol.29No.6

2003年11月OPTICALTECHNIQUENov. 2003

光学技术

02 文章编号:1002 1582(2003)06 0675

二极管泵浦1064nm单频Nd YVO4激光器的研究

郑权,赵岭

(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130022)

摘 要:报道了一种用国产激光二极管泵浦的1064nm单频Nd YVO4红外激光器的设计。利用布氏片和石英晶体组合构成的双折射滤光片技术,在泵浦功率为800mW时,实现了功率为360mW的1064nm红外单频输出。测量结果表明,偏振比超过了1000 1,功率稳定性优于0 5%,振幅噪声小于0 1%。

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键

词:LD泵浦;Nd YVO4;单频激光器

中图分类号:TN248.3+4 文献标识码:A

Studyofadiode pumpedsingle frequencyNd YVO4laserat1064nm

ZHENGQuan,ZHAOLing

(ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,Changchun 130022,China)

Abstract:AdesignofLD pumpedsinglefrequencyNd YVO4laserat1064nmispresented.UsingthebirefringentfilterformedbythecombinationofaBrewsterplateandquartzcrystal,modeselectionisperformed.With800mWincidentpumplaser,360mWsingle frequencyinfraredlaserat1064nmisobtained.Measurementsshowthatthepolarizationrateismorethan1000 1,stabilityin4hoursisbetterthan0.5%,andamplitudenoiseislessthan0.1%.

Keywords:LDpumped;Nd YVO4;singlefrequencylaser

1 引 言

对于常见的驻波腔激光器来说,腔内振荡的纵模在空间上具有完全确定的驻波图样,光强沿腔轴方向并不是均匀分布的。因此随着腔轴上各点的反转粒子数的不同,增益也就不同。在某个纵模达到阈值并开始振荡后,随着激发的增强,在驻波波腹处的反转粒子数因被该纵模大量消耗,其值变为最小,而在波节处则最大。因而增益沿腔轴呈周期

图1 多纵模的形成

的质量进一步下降[2]。

近几年来,国内外学者在理论和实验上对单频激光器进行了大量的研究,提出了诸如短腔、行波腔、短程吸收、标准具和复合腔等诸多方案。文献[3]报道了一种在腔内插入布氏片,使它与KTP晶体结合形成双折射滤光片来实现单频输出的方法。本文用LD泵浦5mm长、掺杂1 1at%的Nd YAG晶体,在泵浦功率为350mW时,获得了3 1mW的单频绿光。

因为双折射滤光片技术结构简单,引入的损耗小,因此有希望成为实现中低功率全固态激光器单频运转的优选方案[4]。本文在一台LD泵浦的Nd YVO4激光器中插入由布氏片和石英晶体构成的双折射滤光片,实现了1064nm红外激光的单频稳定输出。

性变化,这种现象称为空

间烧孔效应[1]。由于空间烧孔效应的存在,所以在满足驻波振荡条件下的各纵模就会利用空间不同部分的反转粒子数产生振荡,出现多纵模(图1)。在未采取选频措施时,驻波腔激光器通常为多纵模运转。多纵模运转会引起很多问题,如使激光输出频带加宽、激光时间和空间相干性变差、纵模竞争导致输出功率不稳等。尤其是在腔内插入非线性光学元件时,不同的纵模之间还会在极化物质中相互耦合,产生随机的和频、差频等现象,使输出激光

收稿日期:2003 04 22;收到修改稿日期:2003 05 12

2 双折射滤光片技术

腔内含有双折射滤光片的激光器谐振腔如图2所示。图中M1、M2为谐振腔镜,BF为双折射滤光片,P为构成双折射滤光片的偏振器,W为构成双折射滤光片的双折射晶体,且设偏振器的偏振方向

基金项目:国家高技术研究发展计划资助项目(2002AA311141);吉林省科技发展计划资助项目(20020607)

作者简介:郑权(1973 ),男,中国科学院长春光学机械研究所博士,博士后,主要从事高性能及大功率全固态激光器的研究。E mail:zhengquanok@163.com

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