全固态皮秒激光振荡器及其再生放大器

• 作 者: 孙陆
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 全固态皮秒激光振荡器 再生放大器 泵浦源 高光束质量 频率变换实验

全固态皮秒激光技术是当前激光领域的研究热点之一,在微纳加工、医疗卫生、科学研究等领域均有广泛的应用。本论文在充分调研该方向研究进展的基础上,开展了全固态皮秒激光振荡器与再生放大系统的实验研究,并取得了如下成果:　　
首先,对SESAM被动锁模Nd:YVO4激光器开展理论与实验研究:在国际上首次采用波长为880 nm的LD作为锁模激光器的泵浦源,具有量子亏损小、热效应低、转换效率高的优点,实现了最高输出功率7.4 W,脉宽26 ps,重频80 MHz的稳定锁模脉冲输出,光光转换效率67.3％,斜效率71%,为放大器提供了良好的种子源;　　
其次,进行了皮秒激光再生放大器的实验研究:采用端面脉冲泵浦Nd:YAG激光放大器,通过时序控制技术同时实现脉冲选择与再生放大器的作用,将5 nJ的单脉冲能量放大至1.7 mJ,放大3×105倍。实现了重复频率l kHz,波长1064 nm,高光束质量的稳定皮秒激光脉冲输出;　　
再次,进行系统集成研究,研制出皮秒激光再生放大系统。该系统已经应用于微纳加工平台,运行稳定,并制备出具有良好性能的微纳结构材料;　　
最后,利用非线性晶体LBO对放大后的皮秒激光进行频率变换实验,得到单脉冲能量0.53 mJ的532 nm皮秒绿光,倍频效率72.6%:进行三倍频实验,得到单脉冲能量0.25 mJ的355 nm皮秒紫外激光,三倍频效率34%。