2.94 μm LiNbO<sub>3</sub>声光调<i>Q</i> Er:YAG激光输出脉冲特性

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摘要

2.94 μm纳秒铒激光是宽调谐中红外激光和临床医疗研究中重要的固体激光源. 本文研制了新型LiNbO ₃声光调Q Er:YAG 激光器, 研究了20 Hz重复频率下不同调 Q延迟时间和耦合腔镜反射率对激光输出脉冲特性的影响规律. 根据测量激光器的热透镜焦距设计了凹凸谐振腔补偿热透镜效应, 获得了激光单脉冲能量为34.68 mJ、脉冲宽度为119.9 ns的调 Q输出, 相应的峰值功率为289.24 kW, 与平平腔相比输出能量提高了2.09倍. 据我们所知, 这是目前声光调 QEr:YAG激光器中获得的最高能量, 可为进一步研究宽调谐中红外激光技术提供新的手段.

关键词:

Abstract

The 2.94 μm nanosecond erbium laser is an important solid-state laser source in the wide-tuning mid-infrared laser and clinical medical research. In this work, a novel LiNbO ₃acousto-optically Q-switched Er:YAG laser is developed, and the effects of different Q-switched delay times and output coupler’s reflectivities on the laser output pulse characteristics are investigated at a repetition frequency of 20 Hz. A concave-convex resonant cavity is designed to compensate for the thermal lens effect, and a single Q-switched pulse is obtained. The maximum pulse energy and minimum pulse duration are 34.68 mJ and 119.9 ns respectively, with corresponding peak power of 289.24 kW. Compared with the plane-plane cavity, the cavity proposed herein increases the output energy by 2.09 times. To our knowledge, this is the highest energy ever obtained in the acousto-optically Q-switched Er:YAG laser. This work provides a new means for further studying wide-tuning mid-infrared laser technology.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.
3.

通信作者:江海河,hjiang@aiofm.ac.cn

基金项目:国家重点研发计划(批准号: 2018YFB0407204)资助的课题.

Authors and contacts

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3.

Corresponding author:Jiang Hai-He,hjiang@aiofm.ac.cn

Funds:Project supported by the National Key Research and Development Program of China (Grant No. 2018YFB0407204).

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