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1、多极管泵浦物料的持久波形光束发生器的研讨1.06m/532nm 连续波激光器装置图根据激光二极管端面泵浦固体激光器的 TEM00 模抽运阈值条件，要求抽运光斑半径和激光光斑半径尽可能的小，以降低阈值，提高激光器的输出效率和斜效率。实验中谐振腔的腔长被选为 70mm 左右，抽运光斑半径约为 300m，在最大抽运功率 8W 的情况下，晶体的热焦距约为 300mm，比腔长大的多，故此时的热透镜效应并不明显。利用 ABCD 定理，计算了激光晶体处的腔模半径大约在 410m255m 范围内随激光晶体的热焦距变化而变化。用 Nd：GdVO4 晶体作增益介质，腔长采用 70mm，输出镜M2 的透过率 T 分
2、别为 10%和 20%，测量了连续波 1.06m 激光输出特性。给 1.06m 激光输出功率随注入功率的变化曲线出了连续波激光输出功率随注入功率变化的关系。由图可以看出，随着注入功率的增加，激光输出功率基本呈线性增加，没有出现饱和现象，热透镜效应不明显。在 T=10%、20%的情况下，在 8W 的注入功率下分别获得了 3.15W 和 3.04W 的连续波 1.06m 激光输出，斜效率分别达44%和 47%，光-光转换效率分别为 40%和 39%，晶体的阈值功率分别为 0.8W 和 1.53W.当 T=20%，激光的输出功率和转换效率在整个泵浦功率范围内都低于 T=10%时所对应的数值。LD 抽
3、运 Nd：GdVO4/PPLT 腔内倍频 532nm 连续波激光器PPLN 具有很高的有效非线性系数。对于在波长为 1m 附近的倍频，PPLN 的非线性系数比 KTP 大 5 倍。非线性系数的增加允许高效的单程连续波倍频在激光谐振腔外进行，这样可以直接用于倍频连续波激光输出，而不需要复杂的腔内或腔外共振倍频结构。同时，由于准相位匹配技术也会降低非线性晶体对聚焦灵敏度的要求，因此可以得到更高的转化效率。非临界匹配本征晶体的腔外倍频仅能取得 8%的单程倍频效率，而 PPLN 高达 30%.作为一个有良好发展前景的非线性晶体 PPLN，LD 抽运 Nd：GdVO4/PPLN 腔外倍频是获得连续波绿光
4、激光器的有效途径。Nd：GdVO4 是非常适合于二极管泵浦的激光晶体；PPLN 是一种极为理想的非线性晶体，综合利用Nd：GdVO4 和 PPLN 晶体，可得到有效的全固态连续波可见光激光。实验装置仍采用的直线腔结构，输出镜 M2 对 1.06m 的反射率为 90%.从既要使腔稳定，又要减小腔长以减小损耗的角度出发，选取腔长仍为 70mm.根据 QPM 理论，周期光学超晶格的有效非线性系数为deff=2d33sin（mD）/mm 为 QPM 的级数。当占空比 D=0.5，m=1 时，deff 达最大值。此时，超晶格周期是=/其中是基波 1064nm 波长，n2和 n 分别是基波和二次谐波（53
5、2nm）的折射率。参考文献中的Sellmeier 公式，将晶格周期设为 6.4m，此时相应的匹配温度在 170.较高的匹配温度可消除短波长带来的光折变效应。实验中用的 PPLN 样品通光长度约为 20mm，厚度为 0.5mm.利用室温极化技术制备。两个端面进行了抛光处理，但没有镀膜增透膜，由于 PPLN的折射率较大，没有镀膜增透膜将导致很大的衍射损耗，不适宜腔内激光倍频。对 1.064m 连续波注入 PPLN 之前，为了得到高的功率密度，提高频率转换效率，将基波进行聚焦，用焦距 5cm 的透镜，将光斑压缩到 60m.当基波功率为 3W 时，得到了 26mW 连续波绿光 532nm 输出。转换效
6、率不太高的原因之一是 PPLN 没有镀增透膜、导致衍射损耗增大，从而转换效率降低。给出了绿光输出功率与抽运功率的关系绿光输出功率随注入功率的变化曲线曲线，可以看出，泵浦阈值功率为 0.37W，在 8W 的注入功率下，单向获得连续波绿光输出26mW，未出现饱和现象。泵光功率的变化，没有观察到功率输出后不稳定现象，原因是泵光功率增大使 Nd：GdVO4 晶体等效为一热透镜，但 Nd：GdVO4 晶体的热传导性能较好，所对应的热透镜焦距大大超过腔长，使 1.064m 的输出较为稳定。结论实现了 LD 纵向端面抽运 Nd：GdVO4，实现了稳定的连续波 1.06m 激光运转，在 8W 的注入功率下获得了 3.1W 连续 1.06m激光输出，斜效率达 45%.PPLN 腔外倍频实现了稳定的 532nm 连续波单模绿色激光输出，绿光最大单向输出 26mW，激光输出模式为TEM00 模，在 30min 内激光输出功率抖动小于 3%.由此可见，PPLN 作为一种新型激光频率转换晶体不但适合与脉冲激光频率转换，而且作为连续波激光器的激光频率变换也是一个较好的选择。
