(1.长春中国光学科学技术馆，吉林 长春 130117)

　　摘要：本文是根据固体激光器的原理，设计了一个长脉冲激光器，实现长脉冲的输出。本激光器工作物质选用了100mm6的Nd3+：YAG晶体，谐振腔采用平凹腔，在全反凹面镜曲率半径分别为5m、7m、10m，透过率采用80%的输出镜，在电源电容为22500，工作电压为280V、300V、320V下，实验测出脉宽为1ms、2ms、3ms、4ms时的各输出能量。及在工作电压为300V，腔长65cm，全反凹面镜曲率半径为10m，输出镜透过率为80%，测得脉宽5ms下的输出激光光斑，这时远场发散角为4.348mrad，峰值功率为44.77mw。

　　关键词：固体激光器 长脉冲 Nd3+：YAG

　　1引言南京仁康医院生长发育科

　　激光和激光技术在我们的生产生活中具有极其重要的作用，从世界上第一台激光器发明至今，固体激光器件及技术迅速发展。目前产生激光的工作物质达数百种，激光器输出的能量和功率都有了很大的进步[1]。

　　2激光器实验装置简介

　　(1)工作物质

　　本实验选用的是YAG激光棒，为了获得更高的单程增益，降低阈值和减小发散角，激光棒可选用稍长些，为了泵浦均匀和得到较高散热性能，激光棒可做得细些。一般情况下棒的长度与直径的比在10：1~20：1之间选取为宜。

　　(2)光学谐振腔

　　光学谐振腔是构成固体激光器的核心部分，不同类型的腔型结构，对激光输出的特性，诸如功率、模式、光束发散角等都有直接的影响[4]。我们选用平-凹腔，平凹腔具有结构简单，损耗低，易于调整等优点，是一种使用十分普遍的谐振腔。

　　(3)泵浦源系统南京如何快速增高

　　泵浦源系统的作用是为工作物质达到粒子数反转分布提供必要的能量，并控制激光器按使用要求正常运转。它主要由泵浦光源、聚光腔和电气系统组成。在长脉冲Nd：YAG激光器中采用的是脉宽可调的泵浦电源，调节范围由1ms到20ms。

　　常用的泵浦光源有弧光放电灯、He-Ne激光器、半导体激光器等。其中氙灯和氪灯不仅辐射强度和辐射效率高，而且具有较宽的发射谱带，并与Nd3+：YAG等的吸收谱有较好的匹配，所以被普遍使用。本实验选用的是氪灯。泵浦灯是由灯管、充入的气体和电极所构成。灯管是由耐高温、机械性能和透光性能好的石英玻璃制作的。如果在石英玻璃中掺入适量的铈，还可以吸收小于0.30m的紫外光，并能产生0.40~0.60m荧光，既可大大减小工作物质的热效应，又可提高泵浦效率。

　　3实验结果与分析

　　调整好激光器后，在电源电容为22500，工作电压为280v、300v、320v下，通过调节泵浦电源改变脉宽，实验测出脉宽为1ms、2ms、3ms、4ms时的各输出能量和输出波形图，然后进行比较，结果如下：

　　1)脉宽-能量对应值

　　表1脉宽(ms)-能量(J)(工作电压为280V)

　　脉宽(ms) 1 2 3 4

　　输出能量(J) 0.71 2.40 3.12 5.08

　　表2脉宽(ms)-能量(J)(工作电压为300V)

　　脉宽(ms) 1 2 3 4

　　输出能量(J) 1.05 3.10 4.52 5.65

　　表3脉宽(ms)-能量(J)(工作电压为320V)南京哪个医院治疗增高

　　脉宽(ms) 1 2 3 4

　　输出能量(J) 2.53 5.53 8.00 8.54

　　2)下图分别为在工作电压为300V下，脉宽分别1ms、2ms、3ms、4ms时的脉冲波形图，此时示波器显示的激光脉冲波形如下：

　　图1脉宽为1ms时的脉冲波形 图2脉宽为2ms时的脉冲波形

　　图3脉宽为3ms时的脉冲波形 图4 脉宽为4ms时的脉冲波形

　　3)下面我们再比较分析一下在不同工作电压下的脉宽为4ms的脉冲波形，此时示波器显示的激光脉冲波形：

　　波形并不是一个平滑的光脉冲，而是由许多振幅、脉宽和间隔随机变化的尖峰脉冲组成，这种现象称为激光器弛豫振荡;在一定的泵浦电压下，调节泵浦电源改变脉宽，发现当脉宽越宽时，脉冲串的子脉冲个数越多，输出激光的能量越高;在脉宽不变的条件下，泵浦电压越高，输出激光能量越高。实验发现，长脉冲激光器的一个最大优点在于：可通过控制泵浦电压及脉宽来严格控制序列个数。通过严格控制序列脉冲的个数来控制输出能量，使其达到应用要求。因此在实际应用中具有开发价值。

　　(2)实验测出输出激光光斑 然后从平面和三维角度来观察光斑，发现光斑是一个圆形斑点，从三维光斑图中看出激光光斑犹如一座山丘，不同的颜色代表不同的光强，从峰尖由高到低往下随着颜色的改变光强逐渐变弱。

　　在工作电压为300V，腔长65cm，全反凹面镜曲率半径为7m，输出镜透过率为80%，脉宽5ms下，输出激光光斑如下图所示。此时，使用了99%的衰减器后，测出输出激光能量达到260mJ，这时远场发散角为4.348mrad，峰值功率为44.77mw。

　　4结论南京矮小症医院

　　长脉冲激光器是介于脉冲激光和连续激光的之间，它使用脉冲泵浦源，但具有连续激光的输出特性。它可通过控制泵浦电压及脉宽来严格控制序列个数，通过严格控制序列脉冲的个数来控制输出能量，使其达到应用要求。因此在实际应用中具有很大的开发价值。

　　参考文献

　　[1]李适民，黄维玲.《激光器件原理和设计》.北京：国防工业出版社.2004

　　[2]张清理，张光寅.固体激光器光学谐振腔的若干新发展.光电子激光,1981,1：5-10