808nmLD泵浦固体激光器及调Q实验研究梅映雪赵洪霞王敬蕊丁志群程培红摘要调Q技术可使激光输出峰值功率达到Mw量级以上，半峰值带宽压缩到皮秒量级，在工业生产、军事和医学领域应用广泛。目前，808nmLD泵浦固体激光器及调Q实验已经成为光电相关专业的首选实验。本文针对具体实验过程中，静态激光输出难度大，功率相对较低和难于实现调Q等关键问题，提出了简单易行，可操作性强的步骤方法，并取得了较好的实验效果。关键词静态激光LD泵浦固体激光器激光输出调Q：TN248.1：ADOI：10.16400/jki.kjdks.2019.02.020ExperimentalStudyon808nmLDPumpSolidLaserandQ-modulationMEIYingxue，ZHAOHongxia，WANG激ngrui，DINGZhiqun，CHENGPeihong（ElectronicandInformationEngineeringCollege，NingboUniversityofTechnology，NingboZhe激ang315016）AbstractQ-modulationtechnologycanenablelaseroutputpeakpowertoreachMwmagnitudeandpulsewidthwithpicosecondmagnitude，whichiswidelyusedinindustrialproduction，militaryandmedicalfields.The808nmLDpumpsolidlaserandQ-modulationexperimenthavebecomethefirstchoiceexperimentsforoptoelectronicrelatedmajors.Aimingatthedifficultyofstaticlaseroutput，lowpowerandotherkeyproblemssuchasQadjustment，thispaperputsforwardasimpleandfeasiblemethod，andobtainsagoodexperimentalresult.KeywordsStaticlaser；LDpump；solidlasers；Laseroutput；Q-modulation0引言全固態808nm半导体激光器泵浦调Q激光器由于具有体积小、易于集成和装调方便等优点，被广泛用于科研、农业、工业生产等领域。因此，LD泵浦调Q固体激光器实验已然成了光电相近专业必设的一个首选实验。通过该实验操作不但可以使学生对LD泵浦固体激光器调Q设计原理有更好的理解，同时掌握光路的调节和输出功率的测量方法；但自本校学生于2014年开设此实验项目以来，学生普遍反映实验中静态激光输出光路调节困难、输出功率偏低，严重影响调Q效果。为了提升实验成功率和调Q效率，本课题组同学经过反复实验摸索和分析讨论，最终找到了实验光路调节困难和实验结果不理想的问题所在，针对问题提出了多种解决办法，并获得了最佳的解决方法，使实验过程中激光输出更容易，调Q效果更好。1实验装置及原理实验系统由北京方式科技责任有限公司提供，如图1所示。整个实验系统采用轴向泵浦方式，包括：1半导体泵浦激光器、2聚焦透镜、3准直透镜、4工作物质、5倍频晶体（KTP晶体）、6调Q晶体和7输出镜等构成。808nm半导体激光器发出的红色方形泵浦光光斑经聚焦透镜和准直镜后耦合到工作物质上，在泵浦光的作用下，工作物质中的粒子通过受激辐射产生大量的1.06um的光子，在经倍频晶体的非线性作用转换成0.53um的光子，当固体激光器谐振腔内满足激光产生的阈值条件后绿光形成自激振荡连续输出。根据调Q技术的机理，在静态激光输出的实验操作中，关键问题是：（1）如何精准确定工作物质的位置，使泵浦光位于其内部；（2）如何提高泵浦光耦合使效率达最大。2光路调整的具体方法2.1泵浦光的选择和高效耦合本实验系统要在静态激光腔内插入倍频晶体和调Q晶体、引入插入损耗，所示选择输出功率较强的808nm大功率激光器作为泵浦源。25℃下的I-P特性和驱动电流为1安培情况下的T-P特性曲线如图2所示。由图2可知，808nm半导体泵浦激光源的输出功率与驱动电流成很好的线性关系，且随着温度的升高，输出功率呈非线性增大，在28℃时存在最佳值。本实验选择632.8nm红光半导体激光器作为参考光源，因808nm半导体激光器已经由厂家经过校准与中心轴线平行且固定于导轨上。参考光的准直过程可通过调节其二维旋钮使红光对准808激光器中心位置。然后将小孔光栏置于参考光途径光路，同时使参考光斑中心通过小孔。本实验系统的关键操作之一是泵浦光的耦合，耦合效果直接决定绿光输出强度和调Q技术的实现。具体操作方法为聚焦透镜靠泵浦光源放置，并通过微调其上二维旋钮使泵浦光相对小孔光阑对称，然后在其后放置准直透镜，同样调节其二维调节螺丝使参考光位于泵浦光的中心如图3所示，并找到泵浦光经过两个透镜...