双波长LD泵浦Nd^(3+)∶YAG免温控被动调Q激光器的研究

传统的固体激光器体积、重量大,功耗高,限制了其在空间受限设备中的应用。被动调Q的LD泵浦免温控固体激光器省去了复杂的温度控制装置,调Q机构简单,能够满足复杂温度环境的特殊应用场景的小型化、低功耗要求。提出了基于双波长LD泵浦实现宽温度范围免温控阈值自适应的1.06μm激光脉冲输出方法。基于Nd∶YAG晶体设计了角锥棱镜谐振腔,仿真分析了LD泵浦源到激光棒的面心距对热负载的影响,并确定4 mm的最佳面心距。数值分析了相同泵浦功率下-40~60℃温度范围内激光静态能量输出变化,以及不同初始透过率的可饱和吸收体对激光阈值脉宽的影响。计算结果表明在-37℃~60℃范围内,阈值脉宽都在200μs以下,阈值脉宽最低点达到了29.4μs。构建主波实时探测的阈值自适应调节装置并搭建实验系统,实验结果表明,在温度范围为-35~60℃时,阈值脉宽变化范围为40~180μs。采用激光腔体一体加工成型,应用轻量化的铝合金材料,实现工程化应用,体积83.5 mm×44 mm×29.5 mm,重量约为230 g。在23.8%初始透过率的饱和吸收体条件下实现单脉冲输出能量42 mJ,脉冲宽度5.2 ns。

罗丹明6G的非简并双光子吸收特性研究

利用飞秒激光泵浦-探测技术,在实验上研究了常用荧光染料分子罗丹明6G的非简并双光子激发荧光特性,并测试了其非简并双光子吸收截面。与等效波长下文献报道的罗丹明6G的简并双光子吸收截面作对比,发现其非简并双光子吸收截面总是大于简并双光子吸收截面,从实验上证明了双光子吸收过程中的中间态共振增强效应。基于有效态模型,用量子化学的方法从理论上分析罗丹明6G的双光子吸收截面,将理论拟合与实验测试结果进行对比,发现理论与实验具有很好的一致性。

小型化免温控被动调Q的DPL设计

文章针对小型化免温控被动调Q的DPL技术展开研究。通过仿真计算,合理选择泵浦波长,提高多波长泵浦效率。设计了稳定的谐振腔,小型化的机械结构。实现脉冲宽度5ns、单脉冲能量40mJ的1.06μm脉冲激光输出,峰值功率达到8MW,体积83mm×44mm×29.5mm,重量约为280g。在室温下实现20Hz重复频率连续工作60s60Hz连续工作10s,脉冲不稳定度≤5%。