Output Characteristics of a Diode-Pumped, Actively Q-Switched, Mode-Locked 1064 nm Nd:YAG Laser and an Extracavity Frequency Doubled 532 nm Laser with a Lithium Triborate

다이오드로 펌핑하는 능동형 Q-스위칭 및 모드-동기된 1064 nm Nd:YAG 레이저와 LBO를 이용한 외부공진기 주파수 배가에 의한 532 nm 레이저의 출력특성

The output characteristics of a diode-pumped actively Q-switched and mode-locked (QML) 1064 nm Nd:YAG laser with a Z-type cavity and of an extracavity frequency-doubled 532 nm QML laser with a Lithium Triborate (LBO) were invesgated. At a Q-switching repetition rate of 2 kHz and an incident pump power of 10.5 W, the maximum output powers of a Q-switched laser and a QML laser, both at 1064 nm were 1.21 W and 1.0 W corresponding to optical conversion efficiencies of 11.5% and 9.5%, respectively. Also, the pulse widths of the Q-switched envelope and the mode-locked pulse inside the Q-switched envelope at 78 MHz were 215 ns and 990 ps, respectively. The maximum peak power of the only Q-switched and QML laser was 2.8 kW and 10 kW, respectively. In the case of two, the maximum conversion efficiencies of second harmonic generation (SHG) with a LBO were 14% and 35.5% corresponding to maximum output powers of 170 mW and 330 mW, respectively. The $M^2$ of a 532 nm QML laser about the x-axis and the y-axis at 532 nm were 2.25 and 2.58, respectively.

다이오드 펌핑하고 동시에 능동형 Q-스위칭 및 모드-동기된(Q-switched and mode-locked, QML) Z-자 형태의 공진기 구조를 갖는 1064 nm Nd:YAG 레이저와 LBO를 이용한 외부공진기 주파수 배가에 의한 532 nm 레이저의 출력 특성을 조사하였다. Q-스위칭 반복률이 2 kHz에서 다이오드 입사 펌프 파워가 10.5 W일 때, Q-스위칭만 된 레이저 경우와 QML 레이저인 경우에 대한 기본파 1064 nm 레이저의 최대 출력은 각각 1.2 W 및 1.0 W이었고, 이에 대응하는 광변환 효율은 각각 11.4% 및 9.5%이었다. 또한, Q-스위칭 포락선 및 Q-스위칭 포락선 내에 78 MHz로 모드-동기된 펄스폭은 각각 215 ns 및 990 ps 이었으며, 최대 피크 파워는 각각 2.8 kW 및 10 kW로 측정되었다. 두 경우, LBO를 이용한 외부공진기 주파수 배가에 의한 제 2 조화파로의 최대 변환 효율 및 최대 출력은 각각 14%와 35.5% 및 170 mW와 330 mW로 측정되었으며, 532 nm QML 레이저의 x-축과 y-축에 대한 $M^2$는 각각 2.25 및 2.58로 측정되었다.