一種kHz、窄脈寬、高能量激光器的研究

萬瑋華，　仇振安，　郝培育，　滕云鵬，　沈兆國

(1.光電控制技術重點實驗室，河南 洛陽　471000；　 2.中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所， 河南 洛陽　471000；　3.陸航駐洛陽地區軍事代表機構，河南 洛陽　471000)

0　引言

全固態、高重頻、窄脈寬、電光調Q激光器一直是工程應用的重點。在激光雷達、激光測距等領域具有廣闊的應用前景。遠程測距系統中，kHz、窄脈寬(3～

5 ns)、高能量的激光光源研究對提升測距的測程具有重要的研究意義。采用電光調Q的方式能獲得重復頻率穩定、高峰值功率的激光，其電光響應迅速，有利于獲得窄脈寬激光輸出，因此被廣泛運用。

滿足上述指標的激光器研究較多，主要有：毛小潔等[1]利用LD端面泵浦KD*P晶體獲得了kHz，5 ns，2.7 mJ的1064 nm激光輸出；孫哲等[2]利用LD端面泵浦Nd:YVO4，在腔長為20 mm的情況下，利用KD*P晶體進行電光調Q獲得了重復頻率為200 Hz，0.42 mJ脈寬小于600 ps的激光輸出；楊文是[3]等利用LD側面泵浦，對比KD*P與BBO晶體的調Q特性，并利用BBO晶體獲得了1 kHz，6.5 mJ的激光輸出，脈寬為17.55 ns；鐘國舜[4]等利用LD端面泵浦RTP晶體在低重頻25 Hz下，使用短腔法獲得了脈寬1.8 ns、單脈沖能量1.5 mJ的激光輸出。上述內容所研究的激光器輸出能量普遍不高，多采用低功率LD陣列，經光纖耦合泵浦的設計，聚焦至工作物質內，僅能適用于實驗環境，在嚴格的機載和工程應用的環境中，光纖耦合泵浦的設計并不能很好地適用。

本文使用了一種峰值功率百瓦量級的LD端泵陣列，并配合三柱透鏡耦合系統，對LD端面泵浦模塊進行設計，實驗中對比了KD*P晶體與RTP晶體的kHz的調Q特性，利用KD*P晶體能獲得11 mJ的高動態能量輸出，RTP晶體能獲得5.64 mJ的動態能量輸出，在腔型結構確定的情況下，通過實驗與理論仿真的對比，驗證了短腔法實現窄脈寬激光輸出的可行性。……