高重复频率、窄脉冲声光调Q射频波导CO₂激光器

作者：吴名俊; 谭荣清; 李辉; 宁方晋; **军; 朱子任; 白进周

来源：中国激光, 2023, 50(22): 55-62.

• 激光器
• 波导CO2激光器
• 高重复频率
• 窄脉冲宽度
• 声光调Q

为实现高重复频率、窄脉冲激光输出，研制了一台声光调Q射频波导CO2激光器。首先，采用矩形波导耦合损耗理论分析了波导耦合效率与全反镜曲率半径、全反镜到波导口距离的关系，获得了波导耦合损耗较小时的优化参数。其次，研究了工作气压与激光输出的关系，以及脉冲拖尾长度与Q开关开启时间的关系。当工作气压为6.5 kPa,Q开关开启时间为0.6μs时，获得了无拖尾脉冲波形，并分析了峰值功率、平均功率、脉宽等参数随重复频率的变化规律。设计的激光器可实现重复频率1 Hz～100 kHz可调。当Q开关开启时间为0.6μs、重复频率为1 kHz时，获得的脉冲宽度为108.2 ns，峰值功率为2809.6 W；当重复频率为100 kHz时，脉宽为135.1 ns，峰值功率为257 W。当重复频率为70 kHz时，测得x和y方向上的光束质量因子分别为1.50和1.21。

• 单位
  中国科学院大学