LD端面泵浦内腔倍频全固态绿光激光器研究进展
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２ Ｅ 中ｏ Ｃｃ 国１ ＨＥ 科０ ｝ 技第Ｎ 信４Ａ 息期， 年蚓 Ｎ
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蠢 麓 Baidu Nhomakorabeaｉ善
在 ０ ．％。 ｉ ５ ７ ｍ 绿 光输 出 ， ６ Ｗ 泵 浦 功 率 下 二 次 。 报 道 的 稳 定 性 优 于 ０ ２ ２ｎ Ｉ 谐 波输 出 ２ ． Ｗ ，光 ～光 效 率 达 ３ ．％ ， ３ 研 究 现 状 ０５ ４２ ＝ ． ，绿 光 功 率 不 ＝ 从２ ０世 纪 ９ ０年 代 开 始 ， 内 腔 倍 频 ， 而 且 光 束模 式 很 好 ，Ｍ ： １ ２ 采 用 端 面 泵 浦 的 内 腔 倍 频 激光 器可 以 特 别 是 内腔 倍 频 绿 光 激 光 器 的技 术 日渐 成 稳 定性 小 于 ± １ ＲＭ Ｓ。２ ０ ％ ０ ７年 ，北 京 获得较 高的泵浦耦合效率 和高的输 出光 束 存 在稳 定性 题 ，绿 光激 光 器 的 发 展 仍 然 缓慢 。 熟。 后， 此 内腔 涪 频 激 光 器 开 始 向 四 个 主 要 方 向 发 展 ：高 输 出 功 率 、高 光 束 质 量 高转 换 效 率 １ 和 ／或 输 出功 率 的 ０ 高稳 定 性 ８ １。 ；４ ］ ２ １高输 Ⅲ功率 ． ｉ理工大学的张 叵利等人 使用激光二极管面 ｝ 阵端面 泵浦板 条Ｎｄ． ＹＡＧ， 并应用电光调Ｑ 技 术获 得近衍 射极 限内腔倍频 绿光输 出 ，
腔 倍 频 激 光 器 多 是 绿 激 光 器 。 ｊ 有 关 现 芏，
输 出功 率 火 于 ＩＯ 的绿 光激 光 器 的 报 道 Ｉ ＯＷ
Ｍ２ ． ，重复频率 １ ＨＺ ＝１ ３ ｋ ，脉宽 １ ．ｎ ， ６ ７ ｓ
光器进行内腔倍频 ，获得 了平均功率 ９ Ｗ ３ 的绿光输 出，Ｍ 达到 １ ５ ． ，二次谐波转换 效率达到 ５ ％。但是兼顾输 出功率和光束 ７ 质量 仍然 是一 个难题 。 ２３高转换效率 ． 因 为 二 次 谐 波 转 换 的效 率 普 遍 偏 低 ，
到 平均 功 率 １０ 的绿 光 输 出 ， 宽 １０ ｓ ． ４Ｗ １ｎ 。 １ ９ 年 ，Ｙ．Ｆ．Ｃ ｅ ９７ ｈ ｎ等人［１ 用紧 １ １ 采 输 出 为 １４ 时 的 Ｍ 参 数 小 于 ｌ 。２ ０ 凑 的 谐 振 腔 实现 激 光 器 的 单 模 振 荡 ，得 到 ２Ｗ ２ １ ０６ 年 ，他 ｆ进 一 的研 究ｌ 到输 出 为 １０ ｆ Ｊ 步 得 ２ Ｗ Ｊ 的 光 光 转 换 效 率 达 到 ２ ．％，而 该 论 文 ６８ 时 的 Ｍ 参数 为 ６ ２ ２ ． ，光 光 效 率 １ ．％ ， ５２ 中 也 曾提 到 ，此 前 报 道 的 有 关 转 换 效 率 都 低 于 ｌ％。 ２ ０ 年 ，Ｐ ｎ Ｏ ０５ ｅ ｇ等 人 内腔 倍 频 Ｉ ４２ ２ｎ ． ５ ７ ｍ 绿 光输 出的 光 一光 效率 达 ３ ． ％。 ０ ６年 ，Ｉ ｕｓＭｃ ｏ ａ ｈ等 人ｎ报道 了 Ｊ ２０ ， ｉ ｏ Ｄ ｎｇ 使 用 ＬＢＯ 倍 频 晶体 采 用 腔 倒 空 技 术 得 到
小 的热 透 镜 效 应 ， 自然双 折 射 特 性 ｔＮｄ 而 ； ： ｋ ． ＹＡＧ好 ，但是高功率 时的损伤特性 不好 。
２ ０ 年 ，该所激光物理 与技术研 究中心的 ０５ 薄 勇、 耿爱从等 在重复频率为 １ｋ ｔＨ 得 Ｏ ｔｚ， ｆ
ｊ 高 。很 多科研工 作者开始将提高倍频激光 一 ｉ 器 的光 ～ 光 效 率 作 为一 个研 究 重点 。
质量 ，是 Ｌ Ｄ泵浦 固体激光 器中一个很重
要 的研 究方向。近年来高功率二极 管阵 列
（ ）的发光 面积 加大 ，同时数值 孔 ＬＤ Ａ
径 也大 ，给端面 泵浦带来了一定困难 ，不 单脉冲能量 １ｍＪ 光 一光效率 １ ．‰ 脉冲 过 在追 求高光束质量的应用方面 ，端面泵 ８ ， ０７ ．％。 ！ 浦 仍是一 种有 优势的 方案。 得益 于 １ ｍ 波长附近的红外激光 器 Ｊ 能 量 稳 定 性 约 为 ０ ８ 而 高功率下的高光束质量输 出也慢 慢 ｌ 的快速发展￣ ＫＴＰ Ｉ ］ 等高效率非线性介 质的 ｛ 二 卜 世纪九十年代 ，国内外二极管端 出现 ， 二次 惜 波 倍频 得 到 绿 光 输 出 的 激 光 成为可能。２ ０ 年 ，清华大学的朱鹏 、刘 面 泵 浦 内 腔 倍频 固 体 激 光 器 的 研 究 进展 迅 ０８ ｏ 等 ： 器发 展 最 早 ， 且 发 展 迅 速 。 并 目前 高功 率 内 代 军” 人 使 用端 面 泵 浦板 条 Ｎｄ ＹＡＧ激 。 速 。。ｌ ９ 年 ，Ｓ ａ ｎ ｎ等人ｌ 使用 ９１ ｈｎｏ Ｉ ７
Ｎｄ： ＹＡＧ 得￣ ｉ １Ｗ 倍 频 绿 光 激 光 器 。 Ｊ 获 ０３ ５
国 内 中科 院 理 化 技 术 研 究 所 在 高 功 率 ｉ 内 性 情 频 方 面 取 得 了 很 好 的 研 究 进 展 。 ： 导 致 泵 浦 光 到 喈 波 输 出 的 光 ～ 光 效 率 不
出。１９ 年 ，Ｈａｄ ｎ等人【报道 了内腔 ９８ ｒ ｍａ 倍频 ＹＬ Ｆ连续 ５ ６ ５ｎ ２ ． ｍ激 光器，采用环 形腔结 构 ，腔内插 入 ＴＧ Ｇ法拉 第旋转器 ， ｆ利 用２ ０ 线阵激光 二极管双端泵浦 ， 台２Ｗ 在 吸收２ ．Ｗ 泵浦光的情况下得Ｎ６ ２ ５６ ．Ｗ单频 偏 振 光输 出 ，Ｍ ！ 数 小 于 １ ２ 参 ． 。他 们 同 时 得出结 论， 认为Ｎｄ ＹＬ ｃＮｄ ＹＶＯ 有更 ： ＦＩ ｋ ： ４
１ Ｗ 线阵激光二极管泵浦 Ｎｄ ＹＡＧ晶体 ， ０ ： 获 得平 均功率 ７ ０ ｗ 的绿光输 出， ５ｒ ｏ 重复频 率 １ｋ ０ ＨＺ，非 线 性 转换 效率 达 到 ４ ％。 ７
国际 上 一 些 大 公 司 的 研 究 成果 比较 突
１．已 经 有 许 多 。 目前 ，平 均 输 出功 率 最 高 的是 Ｃ ａ ｇ 人ｌ ９ ８ 报 道 的 Ｉ ｈ ｎ 等 １ ９年 １ １ 浦 Ｄ泵
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腔 倍 频 激 光 器 多 是 绿 激 光 器 。 ｊ 有 关 现 芏，
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光器进行内腔倍频 ，获得 了平均功率 ９ Ｗ ３ 的绿光输 出，Ｍ 达到 １ ５ ． ，二次谐波转换 效率达到 ５ ％。但是兼顾输 出功率和光束 ７ 质量 仍然 是一 个难题 。 ２３高转换效率 ． 因 为 二 次 谐 波 转 换 的效 率 普 遍 偏 低 ，
到 平均 功 率 １０ 的绿 光 输 出 ， 宽 １０ ｓ ． ４Ｗ １ｎ 。 １ ９ 年 ，Ｙ．Ｆ．Ｃ ｅ ９７ ｈ ｎ等人［１ 用紧 １ １ 采 输 出 为 １４ 时 的 Ｍ 参 数 小 于 ｌ 。２ ０ 凑 的 谐 振 腔 实现 激 光 器 的 单 模 振 荡 ，得 到 ２Ｗ ２ １ ０６ 年 ，他 ｆ进 一 的研 究ｌ 到输 出 为 １０ ｆ Ｊ 步 得 ２ Ｗ Ｊ 的 光 光 转 换 效 率 达 到 ２ ．％，而 该 论 文 ６８ 时 的 Ｍ 参数 为 ６ ２ ２ ． ，光 光 效 率 １ ．％ ， ５２ 中 也 曾提 到 ，此 前 报 道 的 有 关 转 换 效 率 都 低 于 ｌ％。 ２ ０ 年 ，Ｐ ｎ Ｏ ０５ ｅ ｇ等 人 内腔 倍 频 Ｉ ４２ ２ｎ ． ５ ７ ｍ 绿 光输 出的 光 一光 效率 达 ３ ． ％。 ０ ６年 ，Ｉ ｕｓＭｃ ｏ ａ ｈ等 人ｎ报道 了 Ｊ ２０ ， ｉ ｏ Ｄ ｎｇ 使 用 ＬＢＯ 倍 频 晶体 采 用 腔 倒 空 技 术 得 到
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２ ０ 年 ，该所激光物理 与技术研 究中心的 ０５ 薄 勇、 耿爱从等 在重复频率为 １ｋ ｔＨ 得 Ｏ ｔｚ， ｆ
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Ｎｄ： ＹＡＧ 得￣ ｉ １Ｗ 倍 频 绿 光 激 光 器 。 Ｊ 获 ０３ ５
国 内 中科 院 理 化 技 术 研 究 所 在 高 功 率 ｉ 内 性 情 频 方 面 取 得 了 很 好 的 研 究 进 展 。 ： 导 致 泵 浦 光 到 喈 波 输 出 的 光 ～ 光 效 率 不
出。１９ 年 ，Ｈａｄ ｎ等人【报道 了内腔 ９８ ｒ ｍａ 倍频 ＹＬ Ｆ连续 ５ ６ ５ｎ ２ ． ｍ激 光器，采用环 形腔结 构 ，腔内插 入 ＴＧ Ｇ法拉 第旋转器 ， ｆ利 用２ ０ 线阵激光 二极管双端泵浦 ， 台２Ｗ 在 吸收２ ．Ｗ 泵浦光的情况下得Ｎ６ ２ ５６ ．Ｗ单频 偏 振 光输 出 ，Ｍ ！ 数 小 于 １ ２ 参 ． 。他 们 同 时 得出结 论， 认为Ｎｄ ＹＬ ｃＮｄ ＹＶＯ 有更 ： ＦＩ ｋ ： ４
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国际 上 一 些 大 公 司 的 研 究 成果 比较 突
１．已 经 有 许 多 。 目前 ，平 均 输 出功 率 最 高 的是 Ｃ ａ ｇ 人ｌ ９ ８ 报 道 的 Ｉ ｈ ｎ 等 １ ９年 １ １ 浦 Ｄ泵