Nedávno výzkumná skupina profesora Lu Huadonga z Institutu optoelektroniky Shanxi University inovativně navrhla metodu k dosažení úzkého spektra s vysokou stabilitou laserovou výstupem s blízkým infračerveným laserem smícháním stimulovaných emisí a optických parametrických procesů. Zavedením optického parametrického procesu v rezonanční dutině laseru přepnutého na zisk byl podíl spontánního záření v procesu tvorby laserového pulsu výrazně snížen, což účinně zúžilo šířku pulsu výstupního laseru a snižováním časového jitteru laserového pulzu. Nakonec byl získán nanosekundový puls 830 nm blízký infračervený laserový výstup s výstupním výkonem 7,75 W a šířkou spektra 400,93 MHz a standardní odchylka jeho načasovacího jitteru byla pouze 2,285 ns. Tato studie poskytuje nový nápad pro realizaci kompaktního, vysoce výkonného a vysoce stabilitního laseru s úzkým spektrem bez zamykání.
Při zpracování materiálů, biomedicíně, monitorování životního prostředí a LiDAR se široce používají zdroje světelných světel (700 ~ 1000 nm) díky jejich vynikající penetraci a nízkým charakteristikám rozptylu. Prostřednictvím nelineární konverzní technologie frekvence může být její výstupní vlnová délka dále rozšířena na Terahertz, střední infračervené, viditelné světlo a ultrafialové pásy, aby se vyhovovalo potřebám diverzifikovaných aplikací, jako je detekce zabezpečení, laserová komunikace, laserová projekce a litografie.
V současné době se na dosažení vysoce výkonného nanosekundového pulsu téměř infračerveného laserového laserového laserového laserového výstupu nanosekundového pulsu nanosekundového pulzu s úzkým spektrem nanosekundové laserové laserové laserové laserové laserové laserové laserové laserové laserové laserové laserové výkonu nanosekundové pulzují. Krystaly safíru titanu však budou produkovat tepelné účinky, když jsou čerpány při vysokém výkonu, což vážně omezuje výstupní výkon, účinnost konverze a kvalitu paprsku laseru. Když je titanový safírový laser provozován při nízkém výkonu, načasování pulsu má vážný chvění díky nízké rychlosti čerpání. Kromě toho použití 532 nm laseru k čerpání optických parametrických oscilátorů je také účinnou metodou pro generování laserového výstupu v blízkém infračervenosti. Ačkoli tato metoda není omezena tepelnými efekty, vzhledem k přirozené velké přijímací šířce pásma procesu porovnávání fázového porovnávání je spektrální šířka výstupního signálního světla velká, když je čerpána při vysokém výkonu. Aby bylo možné účinně zúžit svou spektrální šířku, musí být injikována a uzamčena pomocí vysoce kvalitních úzkých spektrových laserů, což nejen zvyšuje náklady na zdroj světla, ale také ovlivňuje stabilitu systému.
Za účelem překonání současných technických potíží navrhla výzkumná skupina metodu k dosažení úzkého spektra s vysokou stabilitou laserového laserového výstupu téměř smícháním stimulovaných emisí a optických parametrických procesů. Nejprve byl teoreticky analyzován dynamický proces výstupu laserového pulsu před a po zavedení optického parametrického procesu v laseru s přepínáním TI: Sapphire. Jak je znázorněno na obrázku 1, v laseru přepnutému zisku, když je médium na zisk čerpáno, dopované ionty jsou rychle nasazeny do horní energie energetické úrovně laseru a poté se laserový pulzní výstup vytvoří pod působením spontánní emise a stimulované emise; A když je do rezonanční dutiny zaveden optický parametrický proces, větší nelineární účinnost konverze optického parametrického procesu může zvýšit stimulovanou rychlost emise v procesu tvorby laserových pulsů a snížit se podíl spontánních emisních podmínek, takže doba pulzního založení a pulzní šířka výstupní laser je zkrácena. Navíc, protože v optickém parametrickém procesu nedochází k zpoždění mezi světlem čerpadla a signálním světlem, výrazně se výrazně zlepšilo pulzní načasovací jitter výstupního laseru.
Výzkumná skupina navrhla laser blízkého infračerveného se smíšenou stimulovanou emisí a optickými parametrickými procesy, jak je znázorněno na obrázku 2. TI: Sapphire Crystal a LBO nelineární krystal jsou vloženy do jediné rezonanční dutiny jako ziskové médium a optické parametrické médium. Aby bylo možné flexibilně řídit zpoždění mezi laserem Ti: Sapphire a signálním světlem parametrického procesu, se jako zdroje čerpadla používají dvě sady nanosekundového pulsu 532 nm spulta a ovládání pulzního času a ovládání pulzního časového časopisu a ovládání pulzního časového časopisu a ovládání pulzního času. Kromě toho jsou do rezonanční dutiny vloženy etalony s tloušťkami {0. 5 mm a čtyři kombinované birefringentní filtry, aby se šířka spektra Ti: Sapphire laser vložila. Nakonec je po výstupním zrcadle vložen reflektor s vlastním injekcí, aby se zajistilo, že směr šíření oscilačního světla Ti: Sapphire v dutině je v souladu s displejem signálního světla optického parametrického procesu.
V experimentu je načasování pulsu dvou světel čerpadla řízeno generátorem zpoždění\/pulsů a charakteristiky časové domény výstupního laseru po zavedení optického parametrického procesu jsou optimalizovány, jak je znázorněno na obrázku 3. Poté, co je optický parametrický proces zaveden do míry, který je signalizovaným procesem, který je velmi snižován, popevnění v procesu signalizujícího procesu, který je velmi redukován, posouvá se signálním procesem, který se opírá o signální proces, který se opírá o signální proces, který se opírá o se signálním procesem, který se opírá o petický proces, který se opírá o signální proces, který se velmi redukuje, což je signální světla, což je signální svět, který je proveden pevným procesem zavedeno do zisk, který je signalizovaným procesem zavedeno do peckého procesu, který je signalizován. Proces tvorby pulzu laseru a současně zvyšuje stimulovanou rychlost emise, takže šířka pulzu výstupního laseru je snížena z 66,3 ns na 18,9 ns a doba zřízení pulzu je zkrácena z 372,9 ns na 310 ns. Současně se v důsledku charakteristiky zpoždění mezi světlem čerpadla a signálním světlem v optickém parametrickém procesu v optickém parametrickém procesu výrazně zlepšuje jater pulzního načasování laseru a jeho standardní odchylka se sníží z 9,926 ns na 2,285 ns.
Po zavedení optického parametrického procesu v laseru přepnutému zisku a optimalizaci načasování dvou pulzů čerpadla byla konečně dosažena laserová výstup 7,75 W 83 0}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} nm a jeho výkonu. Charakteristiky podélného režimu byly měřeny pomocí skenovací dutiny FP (SA 210-8 B, Thorlabs) a výsledky ukázaly, že by mohla udržovat dobrý provoz jediného podélného režimu při maximálním výstupním výkonu, jak je znázorněno na obrázku 4 (b); Charakteristiky příčného režimu byly měřeny pomocí analyzátoru kvality paprsku (M2MSBC207VIS\/M, Thorlabs) a faktor kvality paprsku byl lepší než 1,37 a 1,47 ve směrech X a Y, jak je znázorněno na obrázku 4 (c). Současně byl synchronním skenováním úhlu ladění dvojlomového filtru a teplotou krystalu LBO, bylo dosaženo širokého rozsahu ladění vlnové délky od 764,90 nm do 873,43 nm, jak je znázorněno na obrázku 4 (d).
····················································
Tým vytvořil metodu k dosažení vysoké stability, vysoce energetických laserových laserových výstupů smícháním stimulovaných emisí a optických parametrických procesů a realizoval laser s blízkým infračerveným laserem s kompaktní strukturou, vysokou stabilitou a úzkou spektrální šířkou. Zavedením optického parametrického procesu do laserového rezonátoru přepínaného ziskem se výrazně zlepšily charakteristiky časové domény výstupního laseru. Nakonec bylo dosaženo kompaktního laseru 830 nm téměř infračerveného laseru s maximálním výstupním výkonem 7,75 W a spektrální šířkou 400,93 MHz, přičemž šířka pulsu byla úzká až 18,9 ns a standardní odchylka načasovacího jitteru pulsu se snížila na 2,285 ns.
