激励抽运系统

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激励抽运系统是指为使激光工作物质实现并维持粒子数反转而提供能量来源的机构或装置。根据工作物质和激光器运转条件的不同，可以采取不同的激励方式和激励装置，常见的有以下四种。①光学激励(光泵)。是利用外界光源发出的光来辐照工作物质以实现粒子数反转激光器的，整个激励装置，通常是由气体放电光源和聚光器组成，这种激励方式也称作灯泵浦。②气体放电激励。是利用在气体工作物质内发生的气体放电过程来实现粒子数反转的，整个激励装置通常由放电电极和放电电源组成。③化学激励。是利用在工作物质内部发生的化学反应过程来实现粒子数反转的，通常要求有适当的化学反应物和相应的引发措施。④核能激励。是利用小型核裂变反应所产生的裂变碎片、高能粒子来激励工作物质并实现粒子数反转的。Nd:YVO4（掺钕钒酸钇）：低功率应用较广泛的固体激光器，工作波长一般为1064nm，可以通过KTP,LBO非线性晶体倍频後产生532nm绿光的激光器。

纳秒脉冲光纤激光器概述

自从 1961 年，美国光学公司的 Snitzer 和 Koester 报道了世界上首台光纤激光器以来，由于光纤激光器具有光束质量高、成本低、转换效率较高、稳定性好、体积小、兼容性强、寿命长、散热快等优点而备受关注。尤其是高功率的纳秒脉冲光纤激光器，已经被广泛的应用于激光加工、激光测距仪、二次谐波的产生、军事等领域。因此，高功率纳秒脉冲光纤激光器的研发和实用化技术已成为激光技术领域的一个热点。由于纳秒脉冲光纤激光器具有如下优点：(1)光束质量高。光纤的纤芯直径在几个微米的量级，能大大的提高激光器的光束质量，从而满足工业加工的高质量需求。(2)散热好。光纤激光器的体积很小，无需庞大的水冷系统，高功率运转时也只需要风冷。(3)体积小。光纤具有良好的柔性，使得激光器可以设计得相当小巧、结构紧凑、易于集成，并且在高冲击、强震动、高温度、大灰尘等相对恶劣的环境中也能工作。(4)良好的光谱特性。通过改变不同掺杂的增益光纤和与之相匹配的光纤元器件，可以实现不同波长的激光输出。因此，研究纳秒脉冲光纤激光器已成为当今的趋势。在光纤激光器中，主要通过调 Q 技术实现纳秒脉冲，调 Q 方式分为主动调 Q 和被动调 Q 两种。主动调 Q 技术主要是在腔内插入电光开关或声光开关调制腔内的 Q 值来产生短高强的激光脉冲，产生的脉冲宽度从几十纳秒到几百纳秒。被动调 Q 技术主要是采用可饱和吸收体(半导体材料或者掺稀土的晶体薄片)进行调 Q。与主动调 Q 相比，被动调 Q 具有成本低廉、结构紧凑、峰值功率高、脉冲宽度窄等优点，因此采用被动调 Q 技术得到的窄脉宽、高重频、高功率光纤激光器具有重要的实际意义。有源光纤作为增益介质，其难度与作用大于无源光纤，国产化率也在同比提高。

纳秒脉冲光纤激光器的国内外研究现状

光纤激光器按激光输出特性可分为连续光纤激光器和脉冲光纤激光器两种。其中脉冲光纤激光器根据其脉冲形成原理又可分为调 Q 光纤激光器(脉冲宽度为 ns 量级)和锁模光纤激光器(脉冲宽度为 ps 或 fs 量级)。国外开展调 Q 光纤激光器研究的单位主要有英国 Southampton 大学、美国 Illinois 大学、台湾国立大学、美国 IPG 公司、德国 JENOPTIK 公司等。国内开展调 Q 光纤激光器研究的单位主要有南开大学、天津大学、电子科技大学、上海光机所、西安光机所、北京工业大学等。主动稳定机制包含一些电子反馈系统（或者正反馈系统），参数的涨落转化为电子信号，然后在以某种形式作用于激光器。