第 42 卷 第 7 期
2015 年 7 月
Vol. 42, No. 7
July, 2015
中 国 激 光
CHINESE JOURNAL OF LASERS
0702010-
3.2 ns 高峰值功率 YAG/Nd∶YAG/Cr
4+
∶YAG 键合晶
体被动调 Q 径向偏振微片激光器
韩侠辉 夏克贵 李桂运 李建郎
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
摘要 实验 利用 YAG/Nd∶YAG/Cr
4+
∶YAG 键 合晶体和 光子晶体 光栅镜获 得高峰值功 率和高光 束质量的 被动调 Q 径
向脉冲激 光输出，激光器的 输出功率达到 435 mW，斜率效率为 14.7%。在吸收抽运功率为 6.8 W 时，输出激光脉冲
的峰 值 功 率 达到 15.7 kW，脉冲 能 量 达 到 50.1 mJ，脉冲宽度 为 3.2 ns，重复 频 率 为 8.1 kHz，径 向偏 振 纯 度为 95.8%。
实验中的晶体均采用<111>的切割方向，输出径向偏振光束的均匀性得到提高。
关键词 激光器; 被动调 Q; 键合晶体; 矢量光束; 径向偏振
中图分类号 TN248.1 文献标识码 A
doi: 10.3788/CJL201542.0702010
3.2 ns High Peak Power Radially Polarized Pulsed Output from
Passively Q-Switched Microchip Laser with Composite Structure of
YAG/Nd∶YAG/Cr
4+
∶YAG Crystal
Han Xiahui Xia Kegui Li Guiyun Li Jianlang
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
Abstract High peak power radially polarized laser pulse is obtained from a passively Q- switched microchip
laser with composite structure of YAG/Nd∶YAG/Cr
4 +
∶YAG crystal and photonic crystal grating mirror as the
polarization-selective output coupler. The average output power is 435 mW and a slope efficiency is 15.7%. The
laser pulse output has a maximum peak power of 15.7 kW, a minimum pulse duration of 3.2 ns, and repetition
rate of 8.1 kHz at absorbed pump power of 6.5 W. The polarization degree of the radially polarized pulse is
measured to be as high as 95.8% . All of the crystals in the experiment are <111> cut which is more beneficial
for this laser to improve the uniformity of output radially polarized beam.
Key words lasers; passively Q-switch; composite crystal; vector beams; radially polarization
OCIS codes 140.3480; 140.3530; 140.3540; 140.3580; 140.3945
收稿日期: 2015-02-02; 收到修改稿日期: 2015-03-18
基 金 项 目: 国 家 自 然 科 学 基 金 (61275206,61475166)、青 年 自 然 科 学 基 金 (61405226)、上 海 市 青 年 自 然 科 学 基 金
(14ZR1445200)
作者简介: 韩侠辉(1987—)，男，博士研究生，主要从事新型固体激光器方面的研究。E-mail: hxiahui@163.com
导师简介: 李建郎(1970—)，男，博士，研究员，博士生导师，主要从事新型固态激光器技术等方面的研究。
E-mail: apuli@siom.ac.cn(通信联系人)
1 引 言
近年来，矢量偏振光束由于所具有的独特性质而得到了越来越多研究人员的关注
[1-2]
。径向偏振光束即
为一种常见的矢量偏振光束，其振幅和偏振方向都具有轴对称性而且任意位置处的偏振方向都沿着半径方
向
[3]
。径向 偏振光束具 有紧聚 焦的 特性，经过高 数值孔径(NA)的透 镜聚焦 后具有更小 的焦斑 尺寸 而且焦 点
附近会形成一个很强的纵向电场
[4]
，可以应用于高分辨成像
[5]
、粒子捕获
[6]
和电子加速
[7]
等方面。此外，相比传
统的线偏 振光和圆偏振光 ，金属材 料对径向偏振光 具有更大 的吸收系数，因而径向偏 振光在工业加工 领域
也具有广 阔的应用前景
[8]
。由于径 向偏振光束是一 种轴对称 性的矢量 偏振光束，光束中心位置 处是一个 振
1
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