두 번째 임계 조건 이론의 지침 하에 LD 끝면 펌프된 오목-평면 공진기를 구성하였으며, 이득 매질로 1% (at.) c-절단 Nd∶YVO₄와 초기 투과율 95.09%의 Cr⁴⁺∶YAG 포화 흡수체(SA)를 사용하였다. 시스템은 출력 거울 투과율, 공진기 길이, 콜리메이션 렌즈와 집속 렌즈의 초점 거리 비, 집속 렌즈의 축 위치 등의 주요 매개변수를 최적화하였다. 실험 결과, 공진기의 이득-손실 균형은 주로 출력 결합 투과율과 공진기 길이에 의해 결정됨을 보였다. 공진기 길이가 증가하면 반복 주파수는 감소하고 펄스 폭은 확대되며, 초점 거리 단축은 반복 주파수를 높일 수 있으나 평균 출력은 약간 감소하였다. 초점 위치에는 단일 최적점이 존재한다. T_OC=14.2%, 공진기 길이 12 mm, f₁∶f₂=10∶6.43 및 미세 조정된 초점 위치 조건에서 펌프 파워 1.9 W일 때 평균 출력 501 mW, 반복 주파수 217 kHz, 펄스 폭 14.4 ns 및 시간 영역 떨림 ≤700 ns인 안정적인 수동 Q-스위칭 출력을 얻었다. 결론은 두 번째 임계 조건이 Nd∶YVO₄/Cr⁴⁺∶YAG 수동 Q-스위칭 레이저에 대해 명확한 설계 및 조정 경로를 제공하며, 출력 결합, 공진기 기하학, 모드 크기 및 위치를 매칭하여 SA의 빠른 표백을 보장하면서 에너지를 효율적으로 추출할 수 있음을 보여준다. 자극 방출 단면적이 작고 등방성 등의 특성으로 인해 c-절단 Nd∶YVO₄는 두 번째 임계 조건을 더 쉽게 만족하며 고반복 주파수 작동을 지원한다. 관련 결과는 정밀 가공, 레이저 거리 측정 및 비선형 주파수 변환 등 응용에 기초를 제공할 수 있다.

두 번째 임계 조건;c-절단 Nd∶YVO₄;수동 Q-스위칭;고반복 주파수