報(bào)道了一種應(yīng)用于激光測距的Er³⁺,Yb³⁺:glass/Co²⁺:MgAl₂O₄復(fù)合材料LD泵浦的被動(dòng)調(diào)Q微型激光器。采用玻璃與晶體復(fù)合技術(shù),將增益介質(zhì)Er³⁺/Yb³⁺共摻磷酸鹽玻璃和被動(dòng)調(diào)Q可飽和Co²⁺:MgAl₂O₄晶體進(jìn)行了光學(xué)熱復(fù)合,復(fù)合材料會(huì)降低增益介質(zhì)內(nèi)部的溫度梯度,使熱焦距變長,模體積增加,激光光束質(zhì)量提高;另外,復(fù)合材料使腔內(nèi)損耗減小,腔內(nèi)的粒子數(shù)密度提高,脈寬變窄,輸出能量增加,從而激光器性能得到提高。在重復(fù)頻率為10 Hz情況下,采用中心波長為940nm的單管LD作為泵浦源,獲得單脈沖能量為210μJ、脈沖寬度為2.8ns,峰值功率大于70kW的波長為1.5μm的被動(dòng)調(diào)Q激光輸出,光束質(zhì)量為1.2。 

【文章來源】：光電子·激光. 2017,28(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖２未復(fù)合和復(fù)合的被動(dòng)調(diào)Ｑ激光輸出平均功率與泵浦光功率的關(guān)系

０ｍＷ；未復(fù)合的被動(dòng)調(diào)圖２未復(fù)合和復(fù)合的被動(dòng)調(diào)Ｑ激光輸出平均功率與泵浦光功率的關(guān)系Ｆｉｇ．２Ａｖｅｒａｇｅｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒｖｓｐｕｍｐｐｏｗｅｒｆｏｒｎｏｎ－ｃｏｍｐｏｕｎｄａｎｄｃｏｍｐｏｕｎｄｐａｓｓｉｖｅｌｙＱ－ｓｗｉｔｃｈｅｄｌａｓｅｒｓＱ激光器，其最大輸出功率為３．４ｍＷ，單脈沖能量為７０μＪ，光－光轉(zhuǎn)換效率為１．４％，激光閾值為１２０ｍＷ。采用光電探測器和示波器測量輸出激光器脈寬，復(fù)合結(jié)構(gòu)的激光器脈沖寬度２．８ｎｓ，如圖３所示；未復(fù)合結(jié)構(gòu)的激光器脈沖寬度６ｎｓ，如圖４所示。復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器輸出的峰值功率為７０ｋＷ；未復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器輸出的峰值功率為１２ｋＷ。圖３復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器輸出脈寬Ｆｉｇ．３ＯｕｔｐｕｔｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｏｆｃｏｍｐｏｕｎｄｐａｓｓｉｖｅｌｙＱ－ｓｗｉｔｃｈｅｄｌａｓｅｒ圖４未復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器輸出脈寬Ｆｉｇ．４Ｏｕｔｐｕｔｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｏｆｎｏｎ－ｃｏｍｐｏｕｎｄｐａｓｓｉｖｅｌｙＱ－ｓｗｉｔｃｈｅｄｌａｓｅｒ采用刀口法測得復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器輸出光束質(zhì)量Ｍ２為１．２，其測量曲線如圖５所示；未復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器輸出光束質(zhì)量Ｍ２為１．３，如圖６所示。從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出，復(fù)合后被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器比未復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器的性能有所提高。在相同的泵浦脈沖能量下，復(fù)合的激光器輸出平均功率／單脈沖能量和光－光轉(zhuǎn)換效率均大于未復(fù)合的被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器；且復(fù)合的激光器輸出脈沖寬度小于未復(fù)合的被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器，相應(yīng)的峰值功率提高約５倍

Ｑ激光輸出平均功率與泵浦光功率的關(guān)系Ｆｉｇ．２Ａｖｅｒａｇｅｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒｖｓｐｕｍｐｐｏｗｅｒｆｏｒｎｏｎ－ｃｏｍｐｏｕｎｄａｎｄｃｏｍｐｏｕｎｄｐａｓｓｉｖｅｌｙＱ－ｓｗｉｔｃｈｅｄｌａｓｅｒｓＱ激光器，其最大輸出功率為３．４ｍＷ，單脈沖能量為７０μＪ，光－光轉(zhuǎn)換效率為１．４％，激光閾值為１２０ｍＷ。采用光電探測器和示波器測量輸出激光器脈寬，復(fù)合結(jié)構(gòu)的激光器脈沖寬度２．８ｎｓ，如圖３所示；未復(fù)合結(jié)構(gòu)的激光器脈沖寬度６ｎｓ，如圖４所示。復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器輸出的峰值功率為７０ｋＷ；未復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器輸出的峰值功率為１２ｋＷ。圖３復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器輸出脈寬Ｆｉｇ．３ＯｕｔｐｕｔｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｏｆｃｏｍｐｏｕｎｄｐａｓｓｉｖｅｌｙＱ－ｓｗｉｔｃｈｅｄｌａｓｅｒ圖４未復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器輸出脈寬Ｆｉｇ．４Ｏｕｔｐｕｔｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｏｆｎｏｎ－ｃｏｍｐｏｕｎｄｐａｓｓｉｖｅｌｙＱ－ｓｗｉｔｃｈｅｄｌａｓｅｒ采用刀口法測得復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器輸出光束質(zhì)量Ｍ２為１．２，其測量曲線如圖５所示；未復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器輸出光束質(zhì)量Ｍ２為１．３，如圖６所示。從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出，復(fù)合后被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器比未復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器的性能有所提高。在相同的泵浦脈沖能量下，復(fù)合的激光器輸出平均功率／單脈沖能量和光－光轉(zhuǎn)換效率均大于未復(fù)合的被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器；且復(fù)合的激光器輸出脈沖寬度小于未復(fù)合的被動(dòng)調(diào)Ｑ激光器，相應(yīng)的峰值功率提高約５倍、光束質(zhì)量也有所提高。通過多次測量復(fù)合被動(dòng)調(diào)Ｑ激光

【參考文獻(xiàn)】：
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