双端泵浦Nd3+掺杂MgO:LiNbO3 正交偏振双波长连续激光调控*

刘鸿志 王宇恒 郑浩 赵云峰 于永吉 金光勇

(长春理工大学理学院,吉林省固体激光技术与应用重点实验室,长春 130022)

报道了一种采用双端泵浦的Nd3+离子掺杂MgO:LiNbO3 正交偏振双波长激光器,并对正交偏振双波长激光输出进行调控.基于晶体的偏振荧光光谱,对1084 与1093 nm的双波长激光振荡机理进行分析,建立晶体热透镜焦距与受激发射截面比之间的关系,并推导出1084 及1093 nm 双波长共振区间,给出通过改变谐振腔腔型结构调控双波长激光输出的方法.在实验中采用813 nm的半导体激光器双端泵浦a 切的Nd:MgO:LiNbO3 晶体,测量了1084 与1093 nm 两种波长的输出规律,并对输出波长进行调控.最终得到了6.02 W的1093 nm 和3.02 W的1084 nm 单波长激光输出,在X,Y 方向上的光束质量分别为 =1.70 和 =1.81.在28 W 泵浦注入功率下获得了4.58 W的双波长激光输出,实验结果与理论分析相符合.为正交偏振双波长的可控输出及应用奠定了理论和实验基础.

1 引 言

正交偏振双波长广泛应用于激光干涉测量、差分吸收激光雷达、全息显微术和精密测量,特别是在精密测量方面,同时发射两个正交偏振波长的激光由于其独特的偏振特性,可进行如长度、位移、角度、速度、压力、磁场等的精密测量.正交偏振双波长也可用于科学研究,如用于原子激光冷却,具有广泛的应用前景和使用价值[1−8],使其成为固体激光领域的研究热点之一[9−11].

目前Nd:YVO4,Nd:YLF 和Nd:YAP 是获得正交偏振双波长激光[12]的主要晶体,2019 年广东省晶体与激光技术工程研究中心的Tu 等[13]通过端面泵浦Nd:YLF 获得……