연속 발진 다이오드 레이저로 여기된 수동형 Q-스위치 Nd:YVO4레이저의 출력 펄스 안정화

Abstract

Cr:YAG 결정을 포화흡수체로 사용하여 수동형 Q-스위치시킨 다이오드 레이저 여기 Nd:<TEX>$YVO_4$</TEX> 레이저를 제작하였다. Cr:YAG 결정의 한 면에 여기 빛 파장(808 nm)에 대해 고반사 코팅을 한 후, Nd:<TEX>$YVO_4$</TEX> 결정과 접촉시켜 공진기를 구성하였다. Cr:YAG의 한 면에 여기 다이오드 레이저를 반사시키는 코팅을 입혀 공진기의 광변환 효율을 높임과 동시에, 여기빔에 의한 포화흡수체의 표백현상을 방지하여 안정된 출력이 나오게 하였다. 레이저 이득 매질 및 포화흡수체의 온도는 열전 냉각기와 냉각수를 사용하여 안정화 시켰다. 온도안정화를 시킨 상태에서 발진되는 펄스의 첨두 출력 요동(peak to peak)은 4%였다. 다이오드 레이저의 출력이 1 W일 때, 출력 펄스의 반복률은 평균 9 KHz 였으며, 최소 펄스폭은 7.11 ns, 최고 출력은 16.27 mW였다. A Cr:YAG crystal was used as a saturable absorber for passive Q-switching of a Nd:<TEX>$YVO_4$</TEX> laser which was pumped by a 1-W continuous wave laser diode. The first surface of the Cr:YAG was high-reflection coated for the pump wavelength. The high-reflection coating improved the absorption efficiency of the pump beam in the Nd:<TEX>$YVO_4$</TEX> through double pass absorption. It also prevented pump beam induced partial bleaching of the Cr:YAG. The peak-to-peak pulse fluctuation of passively Q-switched laser output was approximately 4 %. The minimum pulse-width was measured to be 7.11 ns. Also, the average pulse repetition rate was 9 kHz and the maximum output power was 16.27 mW.