Estudio experimental del láser Nd∶YVO₄ c/Cr⁴⁺∶YAG de conmutación Q pasiva a 1064 nm

HU Qianting ,  

FU Xinpeng ,  

RUAN Di ,  

PAN Yuxuan ,  

YU Hanghang ,  

MENG Shihan ,  

FU Xihong ,  

摘要

Bajo la guía de la teoría de la condición del segundo umbral, se construyó una cavidad resonante cóncava-plana bombeada por LD, utilizando Nd∶YVO₄ c con corte al 1% (at.) como medio amplificador, y Cr⁴⁺∶YAG con una transmitancia inicial del 95.09% como absorbedor saturable (SA). El sistema optimiza parámetros clave como la transmitancia del espejo de salida, la longitud de la cavidad, la relación entre las distancias focales de las lentes de colimación y enfoque, y la posición axial de la lente de enfoque. Los resultados experimentales muestran que el equilibrio ganancia-pérdida en la cavidad está determinado principalmente por la transmitancia de acoplamiento de salida y la longitud de la cavidad. El aumento de la longitud de la cavidad reduce la frecuencia de repetición y ensancha la anchura del pulso, mientras que acortar la distancia focal puede aumentar la frecuencia de repetición pero disminuye ligeramente la potencia media; existe una posición de enfoque con un máximo único óptimo. En condiciones de Tₒ꜀=14.2%, longitud de cavidad de 12 mm, f₁:f₂=10:6.43, y ajuste fino de la posición del enfoque, se obtuvo una potencia media de 501 mW, una frecuencia de repetición de 217 kHz, un ancho de pulso de 14.4 ns y una fluctuación temporal ≤700 ns con una salida estable de conmutación Q pasiva a una potencia de bombeo de 1.9 W. La conclusión indica que la condición del segundo umbral proporciona una ruta clara para el diseño y ajuste del láser Nd∶YVO₄/Cr⁴⁺∶YAG de conmutación Q pasiva, permitiendo extraer energía eficientemente mientras se garantiza un aclaramiento rápido del SA mediante el emparejamiento de la transmisión de salida, geometría de la cavidad y tamaño y posición del modo, logrando así una salida estable con alta frecuencia de repetición, ancho de pulso estrecho y baja fluctuación. El Nd∶YVO₄ c cortado, debido a su pequeña sección transversal de emisión estimulada y isotropía, satisface más fácilmente la condición del segundo umbral y soporta operación de alta frecuencia de repetición. Los resultados relevantes pueden servir como referencia para aplicaciones en procesamiento preciso, telémetría láser y conversión no lineal de frecuencia.

关键词

condición del segundo umbral;Nd∶YVO₄ c cortado;conmutación Q pasiva;alta frecuencia de repetición

阅读全文