在当今科技日新月异的时代,激光技术在多个领域都发挥着至关重要的作用。其中,被动调Q激光器因其结构简单、稳定性高、成本低等优点,成为激光器领域的研究热点。本文将针对一种新型被动调Q激光器进行探讨,其采用Cr:YAG晶体作为激光介质,具有独特的性能。
该激光器模型与传统的被动调Q激光器相似,但采用了Cr:YAG晶体作为激光介质。与传统模型相比,这种新型激光器仅采用单光纤作为有源模型,使得整个系统更加紧凑。在实际应用中,这种设计可以降低成本,同时提高系统的可靠性。
在激光介质中,Nd3+和Cr4+离子共存,它们各自具有两个相关的电子能级。通过研究整个谐振长度内的传输过程,我们可以发现,这种新型激光器无需采用通常的能级结构,而是可以由用户根据需求自定义。这意味着,用户可以根据实际应用场景,灵活调整激光器的性能。
在实验过程中,我们通过模拟泵浦相位的变化,发现传输过程持续不断,直至谐振腔往返增益为正。这一发现为我们深入了解激光器的工作原理提供了重要依据。
为了更好地理解激光器的工作过程,我们对钕离子激发的横向分布进行了模拟。结果显示,在脉冲辐射之前,钕离子的激发分布呈现明显的空间分布特征。
在模拟脉冲的产生过程中,我们需要考虑传输时间的影响。由于整个动态模拟过程较慢,需要持续一段时间,因此动态模拟也需要持续几秒钟。通过观察对数坐标轴上模拟输出功率的变化,我们可以发现,输出功率随着泵浦功率的增加而增大。
在实验过程中,我们还对输出功率在小段时间范围内的变化进行了观察。结果显示,输出功率在短时间内呈现波动性,这与激光器的工作原理密切相关。
最后,我们研究了脉冲重复率、能量、脉宽与泵浦功率之间的关系。结果表明,高泵浦功率仅能增加脉冲重复频率,对脉冲固有参量影响不大。这一发现为我们优化激光器性能提供了重要参考。
总之,这种新型被动调Q激光器具有独特的性能,有望在激光器领域得到广泛应用。通过对该激光器的研究,我们不仅可以深入了解激光器的工作原理,还可以为激光器的设计和优化提供有益的借鉴。
文件: Nd-YAG laser, passively Q-Switched .fpw
该模型与以上范例相似,但采用Cr:YAG晶体用于被动调Q。可仅采用单光纤作为有源模型,可认为是包括Nd3+和Cr4+离子的单光纤,研究整个谐振长度内的传输。这说明,无需采用通常的能级结构,而是用户对双离子的自定义方式。每一个离子具有两个相关的电子能级。(可忽略高能级,寿命短的能级。)
图形如下:
图1为在一定时间段内,模拟泵浦相位的变化。传输持续不断的进行,直至谐振腔往返增益为正。
图2为脉冲辐射之前,钕离子激发的横向分布。
图3模拟了脉冲的产生过程。在此,整个动态模拟需考虑传输时间。该运行较慢,需持续一段时间。因此,动态模拟也需持续几秒钟。在对数坐标轴上模拟输出功率的变化。
图4为小段时间范围内输出功率的变化。
图5为脉冲产生后,Nd3+和Cr4+离子激发的横向分布。
图6为脉冲重复率、能量、脉宽与泵浦功率的函数关系。可见,高泵浦功率仅增加脉冲重复频率,但不改变脉冲固有参量。