【摘 要】
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高功率532nm激光在高精度材料加工、彩色显示、激光致盲、水下通信及紫外激光产生等领域有重要的应用前景,从而近些年在诸多领域都受到广泛关注.目前较为普遍的技术是利用固体纳秒脉冲激光器倍频产生绿光,但纳秒脉冲产生的热积累和较差的光束质量使其难以达到高精密加工的要求12,从而产生了对高功率皮秒脉冲绿光的迫切需求.高功率掺镱全光纤皮秒激光器具有转换效率高、结构紧凑、稳定性高、光束质量好等优点34,是产生
【机 构】
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北京工业大学激光工程研究院,北京市激光应用技术工程技术研究中心,北京 100124
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高功率532nm激光在高精度材料加工、彩色显示、激光致盲、水下通信及紫外激光产生等领域有重要的应用前景,从而近些年在诸多领域都受到广泛关注.目前较为普遍的技术是利用固体纳秒脉冲激光器倍频产生绿光,但纳秒脉冲产生的热积累和较差的光束质量使其难以达到高精密加工的要求12,从而产生了对高功率皮秒脉冲绿光的迫切需求.高功率掺镱全光纤皮秒激光器具有转换效率高、结构紧凑、稳定性高、光束质量好等优点34,是产生皮秒绿光的理想光源.本文报告了一个基于LBO晶体倍频的50W皮秒脉冲全光纤绿光激光器,如图1所示.种子源部分采用线形腔全保偏结构设计,利用SESAM被动锁模技术产生平均功率8mW、脉冲宽度80ps、重复频率58MHz的1064nm锁模脉冲激光输出.放大器为全保偏MOPA结构,第一级纤芯放大的泵浦为300mW、波长976nm的单模半导体激光器,采用6/125单包层掺镱光纤将功率提升至110mW；第二级放大器的泵浦为9W、波长976nm的多模半导体激光器,利用20/130双包层掺镱光纤将功率放大至2W,最后一级主放大器使用6个功率30W的多模半导体激光器,经过PM(6+1)×1合束器耦合,利用30/250双包层掺镱光纤进行脉冲放大,获得平均功率100W,光谱线宽0.37nm,峰值功率21.5kW的脉冲.优化偏振态后,得到消光比大于20dB的94W激光输出.使用F1=50mm、F2=300mm的透镜组将基频光耦合入30mm LBO晶体进行I类非临界相位匹配腔外倍频,最终得到平均功率50.3W、M2＜1.8、转换效率53.4％的532nm绿光脉冲输出.
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