Пикосекундный гибридный лазер на основе полупроводникового лазера, волоконного и Nd : YVO4-усилителей – исследование эффектов, ограничивающих пиковую мощность

Cоздан гибридный пикосекундный лазер для лазерной спутниковой дальнометрии на основе полупроводникового лазера с распределенной обратной связью (РОС-лазер), волоконного иттербиевого усилителя, усилителя на Nd : YVO₄ и преобразователя частоты. Достигнуто усиление, превышающее 10⁸, при сохранении временной формы и спектра импульсов, с малым уровнем шумов и расходимостью, близкой к дифракционной. Энергия импульсов после преобразования во вторую гармонику с λ = 532 нм составила 2.2 мДж при длительности 27 пс и частоте следования 1 кГц. Показано, что основными эффектами, ограничивающими пиковую мощность, являются уширение спектра вследствие фазовой самомодуляции в волоконном усилителе и крупномасштабная самофокусировка в Nd : YVO₄-усилителе. Оптимизация геометрии усилителя и использование однородного профиля интенсивности излучения накачки позволяют снизить влияние самофокусировки и увеличить энергетическую эффективность усилителя.