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                                                                                    时优化 a 轴和 c 轴的吸收，同时减轻
                   Normalized Frequency of Occurance (%)  25  Normalized Frequency of Occurance (%)  50  热透镜效应，能比 808nm 泵浦显著
                                                    60
                   30
                                                                                    提高输出功率和斜率效率。nLIGHT
                                                    40
                   20
                                                                                    在设计和生产 VHG 锁波长泵浦模块
                                                    30
                   15
                                                                                    方面具有超过五年的经验，目前已经
                                                    20
                   10
                    0 5                             10 0                            在二极管激光器的制造方面具有独特
                                                                                    的能力，能制造出具有严格的中心波
                            Centroid Wavelength (nm)         Spectral Width (FWHM, nm)  长和光谱线宽的器件，如图 4 所示。
                 图4：图中显示了878.6nm二极管激光器的中心波长（左图）和光谱宽度（右图）。这种使泵浦二极管的中                     878.6nm 泵浦的 Nd ：YVO 4 的在
                 心输出波长稳定并缩小光谱宽度的能力，显着提高了Nd：YVO 4 激光器的输出功率和光束质量。
                                                                                    输出功率和线性偏振输出方面的性能
                 光纤耦合 Pearl  TM  模块中，实现了非          的吸收曲线的差异，对激光器性能有                 改进，直接改善了固态激光器的谐波
                 常窄的光谱带宽，且光纤耦合器件                   着显著影响。                           产生。多家客户反馈，878.6nm 泵浦
                 的电 - 光效率高于 55％，如图 2 所                相比于用 808nm 的器件泵浦，当            的 Nd ：YVO 4 激光器的性能改进，使
                 示。这些结果证明了 nLIGHT 在外腔              用 878.6nm 光泵浦时，客户通常表示， 得 TEM 00 输出功率比 808nm 泵浦提
                 激光器方面的独特实力 ：能够实现非                 最大输出功率会有实质性的改进。然                 高了 60％以上，这将直接提高一次谐
                 常低的光损耗、精确的波长稳定性、 而，a 轴和 c 轴吸收之间的差异，对泵                              波和二次谐波的功率水平。nLIGHT
                 极窄的光谱线宽，这些都是对钒酸钇                  浦波长和光谱宽度提出了严苛的要求， 已经通过生产波长稳定的 878.6 nm
                 DPSS 激光器进行高能级泵浦的关键                并且需要在这些要求之间进行权衡。 泵浦源（其具有最高的效率、最严格
                 参数。                               许多客户已经报道，泵浦 Nd ：YVO 4            的中心波长稳定性、较窄的光谱线宽）
                     低成本光纤耦合泵浦模块的出                 的最佳波长为 878.6nm，但要严格限制            展示了最佳的 Nd ：YVO 4 泵浦方案，
                 现，使 SSL 泵浦架构得到了显著改进。 光谱宽度和中心波长。通过 878.6nm                          从而能够在生产线上提高 DPSSL 的
                 首先，多模光纤定义泵浦光的空间分                  泵浦，沿 a 轴和 c 轴的吸收实现了平衡， 输出功率和稳定性、以及 DPSSL 性
                 布，提供与固体激光器具有良好空间                  进而实现了高输出功率和最小的热透                 能的可重复性。
                 重叠的圆形输出光束。其次，泵浦可                  镜效应。光谱线宽必须足够窄（大约
                 以与 SSL 晶体分开封装，这简化了系               为 0.5nm，FWHM），以至于 a 轴和 c         参考文献
                                                                                    1.  Y. Sato, T. Taira, N. Pavel, and V.
                 统的冷却要求。nLIGHT 已经开创了               轴的吸收值在泵浦的光谱宽度内基本
                                                                                       Lupei, "Laser operation with near
                 同时使泵浦光消偏振、并均匀光斑光                  不变。
                                                                                       quantum-defect slope efficiency in
                 纤输出的方法。该技术在显著消除激                     当将泵浦光调节到 878.1nm 时，              Nd:YVO4 under direct pumping into
                 光偏振的同时，也提高了光纤耦合泵                  较低的 a 轴吸收会导致性能变差。较                  the emitting level," Appl. Phys. Lett.
                                                                                       82, 844-846 (2003).
                 浦模块的稳定性和可维护性。最后， 大的光谱宽度（约 1nm）导致 a 轴吸
                                                                                    2. S.M。 Sze，Physics of Semiconductor
                 通过均质化近场和远场光束，使泵浦                  收的快速减少，性能显著降低从而降
                                                                                       Devices，Wiley，New York，2nd
                 模块的输出能够更好地匹配 SSL 基模               低了激射光斑的光束质量。将泵浦波                    ed(1981).
                 分布，从而提高光 - 光效率，并可获                长调谐到大于 879.1nm，c 轴吸收较            3.  L. Glebov, Photonics Spectra, Jan.
                 得接近衍射极限的输出功率。                     强而 a 轴吸收较弱，这将导致较低的                  (2005)] [4] [B. Volodin, et al., Optics
                                                                                       Lett., vol. 29, pp. 1891-1893, (2004).
                     nLIGHT 的许多客户都使用波长稳            光 - 光效率和较强的热透镜效应。光
                                                                                    4.  B. Volodin, et al., Optics Lett., vol. 29,
                                                   谱线宽的进一步增加，将导致 DPSS
                                                                                       pp. 1891-1893, (2004).
                 定的光纤均质泵浦源泵浦 Nd ：YVO 4
                 固态激光器，泵浦波长为 878.6nm。在             性能的下降。                           5.  P. Leisher，et al。 “High-Performance
                 对 808nm 和 878nm 泵浦二极管进行              通过保持较窄的谱线宽度、优异                   Wavelength-Locked Diode Lasers”
                                                                                       SPIE 7198，(2009).
                 比较研究时发现，a 轴与 c 轴偏振光               的中心波长稳定性、去偏振的激光输


                 激光世界    Laser Focus World China    www.laserfocusworld.com.cn                        Nov/ Dec  2017  29
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