声光调Q固体激光器国内外发展现状

  本文摘要：调q技术的经常出现和发展是激光发展历史上最重要的突破。是将倒数或脉冲激光能量传输到时间宽度极窄的脉冲进行发射，将光源的峰值功率提高数位的技术。q调制技术的基本原理是通过某种方法使谐振器损失以规定的程序变化，泵浦激励开始时光谐振器有低损失h，激光由于阈值过高而无法进行激光波动，因此能大量蓄积上能级粒子数，积累到饱和值时空洞损失突然减少， 因此，在短时间内蓄积在大部分能级粒子中的能量转化为激光能量，在输入端生成强大的激光微距脉冲输入。

调q技术的经常出现和发展是激光发展历史上最重要的突破。是将倒数或脉冲激光能量传输到时间宽度极窄的脉冲进行发射，将光源的峰值功率提高数位的技术。q调制技术的基本原理是通过某种方法使谐振器损失以规定的程序变化，泵浦激励开始时光谐振器有低损失h，激光由于阈值过高而无法进行激光波动，因此能大量蓄积上能级粒子数，积累到饱和值时空洞损失突然减少， 因此，在短时间内蓄积在大部分能级粒子中的能量转化为激光能量，在输入端生成强大的激光微距脉冲输入。使用调q技术，峰值功率小于兆瓦，脉冲宽度容易得到几十纳秒的激光脉冲。

一般的调q方式是电光调q、声光调q、反射镜调q等谐振器的损失由外部驱动控制的主动调q。另一个是饱和状态吸收调q等谐振器损失各不相同的谐振器内的激光透过的无源调q。

倒数LD泵调Q液体激光器国内外的研究现状调Q技术处理的脉冲液体激光器，输入激光器的脉冲宽度为几百秒到毫秒级，峰值功率也为数十kw级，似乎不能在各个领域拒绝激光的应用，这种拒绝在以激光通信、激光测距为代表的空间区域和以激光标记、激光研磨、激光焊接为代表的激光微细加工区域的应用中，不仅拒绝q液体激光的宽脉长、高峰值功率的脉冲输入，而且q液体激光的低重复19世纪80年代以来，随着高效率、高功率的倒数LD及其阵列的发展，倒数LD泵的液体激光器开始繁荣，产生了倒数LD泵调Q液体激光器的比较缓慢的发展。采用不同的调q原理，人们开发了多种倒数LD泵调q液体激光器：倒数LD泵声光调q液体激光器、倒数LD泵电光调q液体激光器和倒数LD泵被动调q液体激光器等。其中，倒数LD泵声光调制q液体激光器在重复频率方面和输出方面均处于领先地位。2002年，LambdaPhysik制造的调q激光波长为1064nm，重复频率为10kHZ，平均功率大于27W，单脉冲能量大于2.7mJ，脉冲宽度接近153ns，峰值功率为180kW，比以色列人R.Feldman等人利用： YAG晶体对倒数Nd:YAG激光展开被动调Q实验，利用光线耦合二极管激光泵，平均功率高达2W，重复频率为2.7~37 KHz，脉冲宽度约为5.7。

2004年，郭丽、姚建栓等使用80个20W的LD圆形五边形阵列泵Nd:YAG篮子单声光调制Q装置，使用KTP晶体腔内倍频技术，泵电流为17.5A，声光调制频率为20.4kHZ时，取得平均输出97W Nd:YV晶体在输出电流为25A、电光电源的重复频率为1kHZ时，1064nm的激光的平均输出为160mW，脉长为20ns。同年，石鹏等人使用部分端面泵混合腔Nd:YV激光器、BBO电光Q电源，以重复频率5kHZ获得了单脉冲能量7.2mJ、脉长5.7ns、平均功率约36W的脉冲激光器。2006年，李港等人将玻璃板导入谐振器室，利用熔融石英横向和平行声场两个方向的声光优势值与光偏振过剩相关的特性，有效提高声光q电源的散射效率，提高声光q电源逆变器的倒数Nd:YAG激光器的能力 由于电光调制器q所需的电压过大，难以设计另外施加电压的2个系统，因此对倒数LD泵的液体激光器构筑高频并不容易。2006年，薄勇等人使用LD泵Nd:YAG晶体，利用双杆串联结构，利用双声光Q电源矢量配置，在泵频率1116W下平均功率约256W，重复频率10kHZ，脉长64ns，峰值功率0.0。

2007年，F.He等人报告了倒数LD泵声光调QNd:YV激光器，安静频率超过500kHZ，泵功率为38W时，得到了平均输出17.7W的脉冲激光器，2007年，李旭东等人报告了LD两端泵Nd:GdV晶体为了提高倒数LD泵液体激光器中声光q电源的逆变器能力，分别采用双声光q电源法和腔室玻璃法。

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