高功率准连续微秒脉冲钠导星激光

作者：谢仕永; 王彩丽; 薄勇; 刘辉; 许祖彦

来源：光学精密工程, 2017, 25(10): 2661-2667.

• 钠导星激光
• 高功率激光
• 硼酸锂(LBO)晶体
• 和频
• 稳频

采用硼酸锂(LBO)晶体腔外和频Nd∶YAG 1 064nm与1319nm激光获得了高功率准连续微秒脉冲钠导星激光。通过改进的欧拉方法数值模拟了和频过程的三波耦合方程,优化了基频光的束腰大小与LBO晶体长度。为了提高和频效率,通过像传递系统对两路基频光进行扩束整形实现了空间模式匹配,通过精确控制触发延时实现了时域激光脉冲同步。研究了500,600,800及1000Hz条件下的和频输出特性,结果显示,该条件下分别产生了53,42.6,27及22 W的589nm激光输出,相应的和频效率分别为21.8%,20.3%,16.9%和16.3%。黄光最高功率时的光束质量因子M2为1.32,脉冲宽度为100μs。采用了PZT与步进电机复合控制系统进行稳频,实现频率的波动为±0.2GHz,保证了黄光波长在钠原子D2a谱线的吸收谱内。该项研究为获取50 W级高功率准连续微秒脉冲钠导星激光提供了有效的技术支持。

• 单位
  中国科学院理化技术研究所; 中国建筑材料科学研究总院; 应用光学国家重点实验室; 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所