段延敏 周玉明 孙瑛璐 李志红 张耀举 王鸿雁 朱海永†

1) (温州大学数理学院，温州 325035)

2) (温州大学电气与电子工程学院，温州 325035)

3) (青岛海泰光电技术有限公司，青岛 266100)

本工作对声光调Q 的Nd:YVO4 晶体级联自拉曼腔内二阶斯托克斯光倍频实现窄脉宽红光激光进行了研究.从改善自拉曼晶体热效应出发,综合考虑基频激光性能和提高拉曼变频性能,设计了三段式键合YVO4/Nd:YVO4/YVO4 晶体来提升拉曼转换效率和输出功率.选用针对二阶斯托克斯波长倍频的室温临界相位匹配切割的LBO 晶体作为非线性光学晶体.其匹配角度(θ=86.0°,φ=0°)非常接近非临界相位匹配,具有较小的走离角,有利于实现高效的倍频转换效率.通过抽运光束腰位置、声光调Q 重复频率等参数优化,在14.2 W抽运功率和60 kHz 重复频率下,获得最高平均输出功率1.63 W、转换效率11.5%的657 nm 红光激光输出.657 nm 红光的脉冲宽度为11.5 ns,窄于普通掺钕激光晶体1.3 µm 波段激光倍频实现的红光激光,表明通过级联拉曼倍频技术可发挥拉曼过程脉宽压缩特性实现较窄脉宽红光激光输出.

1 引言

受激拉曼散射是获得新型波长激光的一种重要变频手段,已成为激光与非线性光学领域的研究热点[1−3].通过拉曼变频,可使激光波长往长波方向拓展,能得到普通激光难以直接发射的波长.钒酸盐晶体本身拥有较大的拉曼增益,是极具代表性的一类拉曼介质[4,5].同时,稀土离子掺杂的钒酸盐晶体也是一类优秀的激光介质[6].2001 年,Kaminskii 等[7]研究表明YVO4是优良的拉曼晶体,并……