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上海光机所知识创新工程工作简报

 

（第二二四期）

2008年12月8日 

 

上海光机所微片激光器输出径向偏振脉冲光束

 

　  我所先进激光技术与应用系统实验室研究员李建郎博士关于脉冲式径向偏振激光器的最新研究结果在Optics Letters上发表[Opt. Lett. 33(22), 2686, 2008]。径向偏振光束在电子加速、离子捕获、生物光镊、高分辨率显微镜技术以及高效率金属切割等领域有着非常重要的应用，因此通过激光器的输出来直接产生该种光束已经成为国际研究热点。但在以前的研究结果中，存在激光效率低，径向偏振纯度低以及光束轴对称性差等缺陷。李建郎最近首次提出利用端面泵浦的微片激光器并附加以具有高偏振择性的光子晶体光栅镜来解决这些问题，获得了近衍射极限的光束质量、极高的径向偏振纯度以及迄今为止报道的最高的激光器斜坡效率（Opt. Express 16, 16841, 2008）,英国物理学会optics.org网站将该成果作为重要的研究进展进行了报道(http://optics.org/cws/article/research/35032)。

 

　  在Opt. Lett.上发表的论文中，李建郎和其合作者进一步利用端面泵浦的微片激光器在产生径向偏振光束时的优势，通过在端面泵浦的Nd:YAG微片激光器腔内放置饱和吸收体Cr4+:YAG，利用光子晶体光栅镜作为腔内起偏器件，首次实现了径向偏振光束的被动调Q输出。在未对激光腔进行优化的情况下，获得了脉宽为86ns、峰值功率为759W和重复频率为6.7kHz的脉冲，激光器斜率效率为30.2%，径向偏振光的偏振纯度达到97.4%。 近800瓦的峰值功率使该激光器可用于金属切割。这是世界范围内首台被动调Q径向偏振激光器，具有结构简单、紧凑的优点。

 

　  该激光器在较高泵浦功率时，由于Nd:YAG微片中的热透镜效应，激光脉冲的峰值功率和脉冲宽度均有所减小。李建郎研究员和其课题组正致力于克服热透镜效应的影响，有望进一步提高激光脉冲的峰值功率并减小脉冲宽度。他们的下一个目标是要实现径向偏振激光器的锁模脉冲输出。

 

（先进激光技术与应用系统实验室供稿）

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