LD泵浦Nd∶YAG946nm激光器的实验研究实验装置实验装置如所示。泵浦源为美国光功率公司生产的带尾纤输出的半导体激光器，*大输出功率15W（目前已降低至10W），光纤芯径600m.光束发散角40°，数值孔径0.37，光斑基本上为圆形，这样可使用球面镜光学元件，简化了实验元件并可降低费用。泵浦光经过光学系统准直聚焦后入射激光晶体Nd∶YAG，光学系统耦合率60%.晶体掺杂浓度为1%at.，由北京11所生产，尺寸3mm×5mm，在808nm处吸收系数为4.25cm-1，增益截面4×20-20cm2，上能级寿命230s.在该晶体的抽运光输入端镀有双色膜，作为激光腔的全反镜，这样不仅简化了腔体结构，同时也减小了腔内损耗。激光晶体裹以铟箔并放在铜制水冷夹具中。泵浦源工作于连续方式。

　　实验中用到的各腔镜及晶体镀膜情况如示。对基频激光器，采用平凹输出镜，曲率半径50mm.对1064nm谱线透过率较大就是为了抑制该谱线振荡。用光谱仪测得激光光谱曲线如2所示。激光器输入输出曲线如所示。中LD泵浦Nd∶YAG946nm激光器实验装置示意实验腔镜和晶体镀膜情况808nm946nm1064nm473nm激光晶体面1透过率HR（半反）激光晶体面2T=69%AR（全反）平凹输出镜T=1.5%T>65%平面输出镜HRT=89.5%倍频晶体AR离散点为实验数据点，直线为拟合曲线。由于输出946nm激光中包含有剩余泵浦光，在测量时使用了一滤光片，该滤光片对泵浦光有很高的反射率，对946nm光透过率为63%（实验数据中已扣除了滤光片的损耗）.

　　在进行腔内倍频时，采用平面输出镜，倍频晶体放在腔内靠近激光晶体处。实验中观察到了蓝光，但由于蓝光较弱而实验室功率计量程较大（分辨率10mW），暂时不能测出蓝光功率。用光谱仪色谱工作站测得激光光谱曲线如所示。

　　分析1）实验中激光器腔长约22mm，可以估算得晶体作为腔镜的面上激光光斑半径约86m（基频激光器情况）；而泵浦光光纤芯径600m，经过光学系统后，入射晶体面的泵浦光斑半径约150m，二者严重不匹配。对这种泵浦光光束质量较差、经过泵浦光学系统后光斑尺寸较大的情况，可以采用三镜折叠腔并且将激光晶体放在长臂内的腔型结构，可让激光光斑尺寸达到与泵浦光斑相当的量级，从而使泵浦光与激光较好地匹配，并且可增大模体积12。另一方面，可通过光学设计，改进光学系统使泵浦光斑与激光光斑匹配。

　　2）实验中光学系统的耦合率为60%，可以通过镀增透膜来提高耦合率；晶体作为腔镜的面对泵浦光的透过率只有69%，设法提高镀膜技术或者采用平面全反镜代替晶体面膜以提高泵浦光的利用率。

　　3）实验中激光晶体损耗比较大，是因为多次拆卸等原因造成了晶体面有划痕，严重影响了激光器的效率。倍频晶体采用KNbO3晶体，虽然非线性系数较大，但相位匹配角温度范围很窄，走离效应较严重，晶体质量比较差，实验中并未进行温度控制，所以倍频效率低。

　　由于以上等原因，造成激光器及倍频效率较低。本文报道的只是初步的实验结果，激光腔装置未经过优选，在激光装置方面及泵浦光利用方面尚有相当大的改进余地。实验在进一步进行中。