Étude expérimentale d’un laser Nd∶YVO₄ c/Cr⁴⁺∶YAG à commutation Q passive à 1064 nm

HU Qianting ,  

FU Xinpeng ,  

RUAN Di ,  

PAN Yuxuan ,  

YU Hanghang ,  

MENG Shihan ,  

FU Xihong ,  

摘要

Sous la direction de la théorie des conditions du deuxième seuil, une cavité résonnante concave-plate pompée par LD a été construite, utilisant Nd∶YVO₄ c coupé à 1% (at.) comme milieu amplificateur, et Cr⁴⁺∶YAG à une transmissivité initiale de 95,09% en tant qu’absorbeur saturable (SA). Le système optimise des paramètres clés tels que la transmissivité du miroir de sortie, la longueur de la cavité, le rapport de focalisation des lentilles de collimation et de focalisation, et la position axiale de la lentille de focalisation. Les résultats expérimentaux montrent que l’équilibre gain-perte dans la cavité est principalement déterminé conjointement par la transmissivité de couplage de sortie et la longueur de la cavité. L’augmentation de la longueur de la cavité fait diminuer la fréquence de répétition et élargit la largeur d’impulsion, la réduction de la focale améliore la fréquence de répétition mais diminue légèrement la puissance moyenne, et la position de focalisation présente un optimum à un seul pic. Sous les conditions Tₒ꜀=14,2%, longueur de cavité 12 mm, f₁:f₂=10:6,43 avec un réglage fin de la position de focalisation, une puissance moyenne de 501 mW, une fréquence de répétition de 217 kHz, une largeur d’impulsion de 14,4 ns et un jitter temporel ≤700 ns ont été obtenus dans une sortie de Q-switch passif stable avec une puissance de pompe de 1,9 W. La conclusion montre que la condition du deuxième seuil offre une voie claire pour la conception et le réglage des lasers Nd∶YVO₄/Cr⁴⁺∶YAG à commutation Q passive, permettant d’extraire efficacement l’énergie tout en assurant un effacement rapide du SA grâce à un appariement de la sortie couplée, de la géométrie de la cavité et de la taille et position du mode, réalisant ainsi une sortie stable à haute fréquence de répétition, impulsions étroites et faible jitter. Le Nd∶YVO₄ c coupé, en raison de sa faible section efficace d’émission stimulée et de son isotropie, satisfait plus facilement la condition du deuxième seuil et supporte un fonctionnement à haute fréquence de répétition. Les résultats pertinents peuvent servir de référence pour des applications de traitement précis, télémétrie laser et conversion de fréquence non linéaire.

关键词

condition du deuxième seuil;Nd∶YVO₄ c coupé;commutation Q passive;haute fréquence de répétition

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