自拉曼混频黄绿波段三波长可切换激光

作者:孙瑛璐; 段延敏; 程梦瑶; 袁先漳; 张立; 张栋; 朱海永*
来源:Acta Physica Sinica, 2020, 69(12): 252-257.

摘要

报道了高效的Nd:YVO4晶体自拉曼结合二阶非线性光学混频实现黄绿波段三波长可选输出.从改善热效应和增加拉曼介质长度出发,设计双端键合的YVO4/Nd:YVO4/YVO4晶体用于自拉曼变频.考虑混频转换效率和混频波长切换的便捷性,选用临界相位匹配的BaB2O4 (BBO)晶体作为二阶非线性光学混频晶体.只需微调BBO晶体匹配角度在1.4°内,就可成功实现基频光和一阶斯托克斯光之间的倍频与和频,获得高效的532 nm绿光、559 nm黄绿光和588 nm黄光三个波长可切换输出.在19.5 W抽运功率和60 kHz的重复频率下,三个波长激光的最高平均输出功率分别为4.37 W, 2.03 W和3.43 W,对应抽运光到可见光的转换效率分别达22.4%, 10.4%和17.6%,对应脉冲宽度分别为36 ns, 12.2 ns和12.7 ns.可见波段波长可切换激光器可满足激光医疗、显示、光谱成像和生物光子学等领域对多种波长激光的应用需求.