如何用新型體可飽及吸取鏡開展泵浦新型光束器械動(dòng)態(tài)鎖閉摹擬探討

　　實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)中LD泵浦源輸出功率為4W，選用從上海光機(jī)所購(gòu)買的Yb∶YAG晶體，晶體尺寸3mm×3mm×3mm，摻雜濃度為10%，布儒斯特角切割1采用X型折疊腔，如，焦距f是為45mm的聚焦透鏡，折疊鏡M1M2是雙月形透鏡，雙月形透鏡可以有效減小對(duì)泵浦光的發(fā)散度，M3為曲率半徑R=30mm全反鏡1象散補(bǔ)償時(shí)腔參數(shù)如下：L21=L22=39mm，兩臂長(zhǎng)度L1=L3=400mm，此時(shí)子午面和弧矢面的光斑大小分別為：ωt=57.6μm，ωs=58.4μm1折疊角為6.8°在腔參數(shù)下，分別采用透射率為0.2%，1%和2%的耦合輸出鏡進(jìn)行連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，比較三者的功率輸出，如1從中可以看出，1%的耦合輸出鏡有斜效率。

　　此外，用于被動(dòng)鎖模的半導(dǎo)體飽和吸收鏡SESAM1和SESAM2由半導(dǎo)體所提供，且設(shè)計(jì)是相同的1實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析連續(xù)光輸出實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出波長(zhǎng)并不是固定的，而是隨著泵浦光功率發(fā)生變化1表明當(dāng)泵浦光功率從1W變化到4W時(shí)，激光輸出波長(zhǎng)從1050nm逐漸過渡到1030nm1就是說，弱泵浦時(shí)1050nm波長(zhǎng)在模式競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位，而強(qiáng)泵浦時(shí)1030nm波長(zhǎng)在競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位1原因在于，中，Yb∶YAG的發(fā)射譜中心波長(zhǎng)位于1030nm處，但由于吸收譜在該波長(zhǎng)處與發(fā)射譜有重疊，存在自吸收效應(yīng)，低泵浦功率時(shí)，自吸收效應(yīng)影響明顯，并不容易形成該波長(zhǎng)的激光振蕩1盡管1050nm波長(zhǎng)處發(fā)射截面明顯小于1030nm，但是這個(gè)波長(zhǎng)幾乎不存在自吸收效應(yīng)，所以低功率泵浦時(shí)1050nm波長(zhǎng)更容易形成激光振蕩，如（a）、（b）1隨著泵浦光功率不斷增加，1030nm波長(zhǎng)處增益變大，相比較而言自吸收效應(yīng)影響變?nèi)?，所以增加泵浦光功率，具有大發(fā)射截面的1030nm波長(zhǎng)激光形成振蕩而抑制了1050nm波長(zhǎng)的激光輸出，最后得到1030nm波長(zhǎng)。

　　r激光輸出，如（c）、（d）13.21030nm波長(zhǎng)被動(dòng)鎖模脈沖輸出插入SESAM1，沒有鎖模時(shí)，觀察到輸出光譜在1030nm和1050nm之間抖動(dòng)，兩個(gè)波長(zhǎng)之間并沒有其他波長(zhǎng)光的存在1但是穩(wěn)定鎖模時(shí)觀察到只有1030nm光的輸出，中給出連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)同穩(wěn)定鎖模時(shí)的光譜對(duì)比1此時(shí)泵浦光功率4W，鎖模平均輸出功率為80mW，脈沖重復(fù)頻率為178.6MHz，用示波器監(jiān)測(cè)的鎖模狀態(tài)如，時(shí)間間隔分別為5μs和5ns1030nm波長(zhǎng)處CW輸出和穩(wěn)定鎖模時(shí)的光譜3.31050nm波長(zhǎng)被動(dòng)鎖模脈沖輸出用SESAM2替換SESAM1，調(diào)節(jié)至穩(wěn)定鎖模狀態(tài)，用光譜儀觀察其光譜情況，發(fā)現(xiàn)用SESAM2穩(wěn)定鎖模時(shí)波長(zhǎng)在1050nm處，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)同穩(wěn)定鎖模時(shí)的光譜比較如1給出鎖模狀態(tài)圖，穩(wěn)定鎖模時(shí)重復(fù)頻率為190.24MHz，平均輸出功率為60mW1也就是說，實(shí)驗(yàn)中泵浦光功率為4W時(shí)，采用同樣的諧振腔，分別得到兩種波長(zhǎng)的穩(wěn)定鎖模脈沖1我們認(rèn)為，由于插入的兩片SESAM在實(shí)際生長(zhǎng)的過程中，其布喇格反射譜偏離中心波長(zhǎng)，SESAM1反射譜偏向于短波長(zhǎng)，而SESAM2反譜偏向于長(zhǎng)波長(zhǎng)，所以實(shí)驗(yàn)中采用不同的SESAM時(shí)，可以分別得到1030nm和1050nm兩種波長(zhǎng)的鎖模脈沖。

　　結(jié)論在LD直接泵浦Yb∶YAG激光器中，由于在1030nm波長(zhǎng)處存在自吸收效應(yīng)的影響，而1050nm波長(zhǎng)處幾乎不存在自吸收效應(yīng)，所以泵浦功率增加的過程中，出現(xiàn)了1050nm和1030nm兩個(gè)波長(zhǎng)的競(jìng)爭(zhēng)1利用SESAM鎖模時(shí)，由于實(shí)際生長(zhǎng)過程中兩片SESAM布喇格反射譜的偏移，我們分別得到1030nm和1050nm兩個(gè)波長(zhǎng)穩(wěn)定鎖模激光輸出，輸出功率分別為80mW和60mW，重復(fù)頻率為178.6MHz和190.24MHz。