尤建村，占生宝，马业万，祝祖送

(安庆师范学院 物理与电气工程学院，安徽 安庆 246133)



Nd:GdVO4激光器输出特性的理论分析

尤建村，占生宝，马业万，祝祖送

(安庆师范学院 物理与电气工程学院，安徽 安庆 246133)

摘要：为从理论上分析LD端面泵浦Nd:GdVO4激光器的输出特性，获得Nd:GdVO4及同类晶体激光输出特性的理论依据，以理想四能级系统激光器速率方程为基础，推导出激光器输出功率方程。并以此方程为依据，数值模拟和分析了振荡光斑、腔内损耗这两个参数在同一泵浦功率下对Nd:GdVO4全固态激光器输出特性的影响。结果表明，激光输出功率随着振荡光斑半径的增大而先增大后减小，随腔内损耗呈线性递减变化。与同类晶体Nd:YVO4和Nd:YAG的对比和分析结果验证了Nd:GdVO4作为激光晶体的优越性。

关键词：Nd:GdVO4晶体；LD泵浦；数值模拟；输出效率

Nd3+离子是目前研究最广泛的激光激活离子，在掺Nd3+的激光晶体中，常用来作为增益介质的几种晶体有Nd:YAG，Nd:YVO4，Nd:GdVO4等，这几种激光晶体的能级结构大致相同，但性质却各异[1]。Nd:YVO4晶体的许多优点Nd:GdVO4晶体自身都具有，而且Nd:GdVO4晶体的最大掺杂浓度要高于Nd:YVO4,该晶体在808 nm附近具有较宽的吸收带和较高的吸收[1]系数以及较大的发射截面[2-3]，除此之外，Nd:GdVO4晶体最重要的优点是高热导率，沿〈110〉方向的热导率可以高达0.117 Wcm-1K-1，该特性完全可与具有高热导性能的Nd:YAG晶体相媲美，比Nd:YVO4晶体热导率高到两倍[4-6]。早已经有实验比较证实了Nd:GdVO4晶体的热聚焦作用比同浓度的Nd:YVO4晶体的更弱，激光性能优于Nd:YVO4晶体[7-8]。多种优异的特性使Nd:GdVO4晶体自然成为LD泵浦激光器非常理想的工作物质。……