徐知微，閆佳樂(lè)，王國(guó)珍，李奔，陸寶樂(lè)，白楊

（1 西北大學(xué) 光子學(xué)與光子技術(shù)研究所， 西安 710127） （2 省部共建西部能源光子技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 西安 710127） （3 陜西省全固態(tài)激光及應(yīng)用工程技術(shù)研究中心， 西安 710127）

0 引言

在全固態(tài)激光技術(shù)領(lǐng)域，由激光增益介質(zhì)Nd∶YAG 晶體或Nd∶YAG 陶瓷的上能級(jí)4F3/2與下能級(jí)3I11/2之間受激輻射可產(chǎn)生1 112 nm 的熒光譜線［1］。借助非線性頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)（二次諧波產(chǎn)生），可以將激光諧振腔內(nèi)振蕩的1 112 nm 的基頻光轉(zhuǎn)換成556 nm 的黃綠激光［2，3］。低噪聲的556 nm 黃綠激光器在工業(yè)、大氣遙感、通信、信息存儲(chǔ)、食品和藥品檢測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。特別是在生物醫(yī)療領(lǐng)域，低噪聲的556 nm 黃綠激光可以作為共焦腔顯微鏡、流式細(xì)胞術(shù)、生物成像系統(tǒng)、激發(fā)熒光素藻紅蛋白等生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的理想光源［4-6］。

獲得低噪聲的556 nm 倍頻黃綠激光關(guān)鍵在于在諧振腔內(nèi)產(chǎn)生1 112 nm 基頻光振蕩的同時(shí)，抑制由Nd∶YAG 晶體或Nd∶YAG 陶瓷受激輻射產(chǎn)生的1 064、1 319、946、1 116、1 123 nm 等其它光譜線。通過(guò)在諧振腔腔鏡上鍍制增透膜，可以有效抑制1 064、1 319、946 nm 光譜線的腔內(nèi)振蕩。然而，1 112、1 116、1 123 nm 三條譜線之間波長(zhǎng)相差極小且彼此的受激發(fā)射截面近似，難以僅通過(guò)鍍?cè)鐾改ひ种? 116 nm 和1 123 nm 兩條光譜線。因此，若無(wú)主動(dòng)干預(yù)，1 112、1 116、1 123 nm 三條光譜將同時(shí)形成腔內(nèi)振蕩，導(dǎo)致556 nm 倍頻黃綠激光的噪聲大幅增加。為了抑制1 116 nm 和1 123 nm 兩條光譜，通常采用法布里-珀羅（Fabry-Perot， F-P）標(biāo)準(zhǔn)具或以布儒斯特角放置的雙折射晶體（Birefringent Crystal， BC）。然而，F(xiàn)-P 標(biāo)準(zhǔn)具的高插入損耗會(huì)大幅提高1 112 nm 基頻光的振蕩閾值，導(dǎo)致556 nm 黃綠激光的倍頻效率和輸出功率低，甚至可能造成1 112 nm 基頻光無(wú)法形成振蕩。而使用BC 時(shí)，通常需要同時(shí)精確調(diào)節(jié)BC 的布魯斯特角、BC表面與諧振腔光軸之間的夾角以及倍頻晶體的相位匹配角。這種復(fù)雜的多維角度調(diào)節(jié)往往給獲取低噪聲的556 nm 黃綠激光輸出帶來(lái)極大的難度。在前期研究中，課題組在諧振腔中插入由布儒斯特偏振器（BP）和BC 共同組成的雙折射濾波器（BF），分別在556.31、558.35、561.62 nm 三個(gè)波長(zhǎng)上獲得了波長(zhǎng)可調(diào)、連續(xù)輸出功率均超過(guò)600 mW、高穩(wěn)定性、低噪聲的黃綠激光輸出［2］。然而，相較于連續(xù)輸出，脈沖輸出的黃綠激光具有熱作用時(shí)間短，峰值功率高，對(duì)周圍生物組織影響小的特點(diǎn)。因此，高穩(wěn)定性、低噪聲的脈沖黃綠激光將具有更為廣闊的應(yīng)用前景。

調(diào)Q是產(chǎn)生脈沖激光最有效的方法之一，其中采用被動(dòng)調(diào)Q方式的脈沖激光器具有無(wú)需調(diào)Q驅(qū)動(dòng)器、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉、使用簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，碳化鈦（Ti3C2Tx）憑借其能帶結(jié)構(gòu)可控、非線性光學(xué)響應(yīng)范圍寬、非線性吸收系數(shù)大、損傷閾值高等特點(diǎn)，在被動(dòng)調(diào)Q激光研究領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注［7］。然而，目前將Ti3C2Tx作為可飽和吸收體（SA）的報(bào)道主要集中在1.06、1.3、2.73、3 μm 激光波長(zhǎng)［8-11］，尚未見(jiàn)有關(guān)基于Ti3C2Tx被動(dòng)調(diào)Q的556 nm 黃綠激光的報(bào)道。

本文采用808 nm 半導(dǎo)體激光二極管（LD）端面泵浦Nd∶YAG 陶瓷直線型諧振腔結(jié)構(gòu)，利用Ti3C2Tx-聚乙烯醇（PVA）薄膜作為SA、BP 和BC 協(xié)同實(shí)施對(duì)1 112 nm 和1 116 nm 光譜抑制以及壓縮1 123 nm 光譜的縱模個(gè)數(shù)以及I 類角度相位匹配LBO 晶體腔內(nèi)倍頻，獲得了低噪聲的556 nm 被動(dòng)調(diào)Q脈沖黃綠激光輸出。在5.1 W 最大LD 泵浦功率下，556 nm 黃綠激光的輸出功率超過(guò)86 mW，重復(fù)頻率達(dá)到745.8 kHz，脈沖寬度為46 ns，4 h 內(nèi)功率不穩(wěn)定度和激光噪聲分別僅為±0.39%和0.37%。

1 Ti3C2Tx-PVA 可飽和吸收體的制備和表征

Ti3C2Tx-PVA 可飽和吸收體的制備采用液相剝離法（LPE）和旋涂法相結(jié)合的工藝，其過(guò)程如圖1。首先，將純度為99.99%的25 mg Ti3C2Tx粉末溶解在由75 mL 去離子水和75 mL 無(wú)水乙醇構(gòu)成的混合溶液中，并對(duì)混合溶液進(jìn)行30 min 超聲處理以減少Ti3C2Tx粉末的層數(shù)。然后，將超聲處理后的混合溶液以5 000 r/min 的速率離心10 min，提取上清液。由圖2 展示的1 064 nm 激光激發(fā)的148 cm-1，202 cm-1，403 cm-1和620 cm-1拉曼特征峰可以確認(rèn)上清液中存在Ti3C2Tx納米片［12］。如圖3，原子力顯微鏡（AFM）測(cè)得上清液中Ti3C2Tx納米片厚度約為3.2 nm。根據(jù)Ti3C2Tx的層間距大約為0.99 nm［13］，可以推測(cè)制備的Ti3C2Tx納米片的層數(shù)約為3 至4 層。最后，將250 mg 聚乙烯醇（PVA）粉末溶入25 mL 的去離子水中。在90 °C 恒溫下磁力攪拌1 h 后，將PVA 溶液與含有Ti3C2Tx納米片的上清液按照1∶1 體積比混合。在超聲處理1 h 后，利用旋涂機(jī)將Ti3C2Tx-PVA 混合溶液涂覆在厚度為0.2 mm 的藍(lán)寶石玻璃片（SG）上，并在80 °C 恒溫下烘干24 h，從而制備出Ti3C2Tx-PVA 薄膜。使用厚度測(cè)量?jī)x測(cè)得Ti3C2Tx-PVA 薄膜的厚度為14.5 μm。采用基于脈寬為14 ps、重復(fù)頻率為28.8 MHz 的1 064 nm 鎖模光纖激光器（波長(zhǎng)接近1 112 nm）的平衡雙探測(cè)器系統(tǒng)測(cè)定了Ti3C2Tx-PVA 薄膜的透射率與照射強(qiáng)度之間的關(guān)系，結(jié)果如圖4。Ti3C2Tx-PVA 薄膜的透過(guò)率隨激光強(qiáng)度增加而增加后趨于飽和狀態(tài)，表明該薄膜具有良好的可飽和吸收特性。通過(guò)對(duì)非線性光學(xué)透過(guò)率擬合得到該薄膜的非飽和損耗為12%，飽和光強(qiáng)達(dá)到2.12 MW/cm2，調(diào)制深度為6.35%。結(jié)果表明，所制備的Ti3C2Tx-PVA 薄膜具有較大的調(diào)制深度，驗(yàn)證了Ti3C2Tx-PVA 薄膜作為SA 用于獲取1 112 nm 脈沖基頻光的適用性。此外，為了改善Ti3C2Tx-PVA 薄膜的導(dǎo)熱性并確保其長(zhǎng)期工作的可靠性，在藍(lán)寶石玻璃的兩通光面粘附兩片導(dǎo)熱紫銅片，其中導(dǎo)熱紫銅片上粘附一片方形銅質(zhì)散熱器。利用脈沖重復(fù)頻率為10 Hz、脈沖寬度為20 ns、光斑直徑約為1 mm 的1 064 nm 脈沖激光測(cè)量了被銅質(zhì)散熱器夾持的Ti3C2Tx-PVA 薄膜的激光損傷閾值。激光照射能量從零開始，逐漸增加至薄膜損壞。實(shí)驗(yàn)測(cè)得該薄膜的激光損傷閾值即能夠承受的激光功率密度達(dá)到 7.91 MW/cm2。

圖1 Ti3C2Tx-PVA 薄膜可飽和吸收體制備流程Fig. 1 The preparation process of the Ti3C2Tx-PVA film

圖2 Ti3C2Tx納米片的拉曼光譜Fig. 2 Raman spectra of the Ti3C2Tx nanosheets

圖3 Ti3C2Tx納米片的原子力顯微鏡圖像Fig. 3 AFM of the Ti3C2Tx nanosheets

圖4 Ti3C2Tx-PVA 薄膜的非線性光學(xué)特性Fig.4 The nonlinear optical property from the Ti3C2Tx-PVA film

2 實(shí)驗(yàn)裝置

基于Ti3C2Tx-PVA 薄膜可飽和吸收體被動(dòng)調(diào)Q的脈沖黃綠光激光器諧振腔結(jié)構(gòu)示意及實(shí)物如圖5。最大泵浦功率為5.1 W 的808 nm LD 泵浦模塊由單獨(dú)的一塊半導(dǎo)體制冷片（TEC）實(shí)施25 ℃恒溫冷卻。由兩個(gè)對(duì)稱放置的平凸透鏡組成的擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組（BSCLS）以3.5 mm 的焦距將808 nm LD 泵浦光束聚焦在Nd∶YAG 陶瓷的泵浦面后側(cè)，焦斑半徑約為250 μm。諧振腔由Nd∶YAG 陶瓷的泵浦面和平凹輸出耦合鏡（OC）組成。各個(gè)光學(xué)元件通光面鍍制的增透膜或高反膜均為了抑制1 064 nm、1 319 nm 和946 nm 三條主要譜線的腔內(nèi)振蕩，并確保實(shí)現(xiàn)1 112 nm 雙通倍頻、556 nm 黃綠激光單向輸出，鍍膜情況如表1。Nd∶YAG陶瓷（尺寸2 mm×2 mm×6 mm，Nd3+摻雜濃度0.5 at.%）和I 類角度匹配的LBO 倍頻（尺寸2 mm×2 mm ×12 mm，切割角θ=90°，φ=8.2°@1 112 nm）晶體分別用銦箔包裹后固定在銅制冷卻塊中，由另一塊TEC 實(shí)施20 ℃的恒溫冷卻。熔融石英玻璃材質(zhì)BP 的厚度為0.5 mm，石英晶體材質(zhì)BC 的厚度為2.5 mm，兩者的通光面尺寸均為6 mm×6 mm。LD 模塊和Nd∶YAG 陶瓷均固定在鋁制熱沉上，其它光學(xué)元件均由一個(gè)三維弧擺臺(tái)連接并實(shí)施精確的三維距離、水平角和俯仰角調(diào)節(jié)。

表1 諧振腔內(nèi)光學(xué)元件通光面鍍膜情況 （R： 反射率）Table 1 Coating on the surfaces of the optical element in the cavity （R： reflectivity）

圖5 556 nm 被動(dòng)調(diào)Q 黃綠光激光器裝置Fig.5 Setup of the passively Q-switched yellow-green laser at 556 nm

當(dāng)LD 泵浦功率從1 W 增加到5 W 時(shí)，采用熱透鏡焦距動(dòng)態(tài)測(cè)試法［14］測(cè)得Nd∶YAG 陶瓷的熱焦距從～900 mm 減少到～500 mm?；跓嵬哥R焦距變化、ABCD 矩陣?yán)碚摵图す庵C振腔設(shè)計(jì)軟件（LASCAD）對(duì)被動(dòng)調(diào)Q的556 nm 脈沖黃綠光激光諧振腔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，確定OC 的腔內(nèi)凹面的曲率半徑為600 mm，諧振腔腔長(zhǎng)為49.0 mm。從Nd∶YAG 陶瓷輸出端面至OC 的腔內(nèi)凹面，相鄰兩個(gè)光學(xué)元件之間的距離分別為3.2 mm、3.1 mm、10.0 mm、8.0 mm 和4.5 mm。

根據(jù)菲涅爾定律，經(jīng)過(guò)BP 的非偏振光將被分為p-偏振光和s-偏振光。兩種偏振光在BP 表面的反射率可表示為［15］

式中，Rp和Rs分別為p-偏振光和s-偏振光在BP 表面的反射率，α和β分別為非偏振光的入射角和折射角。

由熔融石英玻璃制成的BP 在1 112 nm、1 116 nm 和1 123 nm 處的折射率（ni）分別為1.444、1.435 和1.424。假設(shè)空氣折射率近似為1，根據(jù)布儒斯特定律和折射定律，布儒斯特角Φi、ni、α和β之間的關(guān)系可表示為

式中，i依次表示1 112 nm、1 116 nm 和1 123 nm 波長(zhǎng)，相應(yīng)的Φi可分別通過(guò)式（3）和（4）計(jì)算得出，分別為55.31°、55.12°和54.92°。

如圖6（a），當(dāng)α=Φ1112=55.31°時(shí)，只有1 112 nm 處p-偏振光的Rp為零。結(jié)果是1 112 nm 處p-偏振光在BP 面上的反射損耗最低，而1 116 nm 和1 123 nm 處p-偏振光的單次往返反射率分別0.82%和0.37%。在諧振腔內(nèi)經(jīng)多次往返振蕩后，1 112 nm 處p-偏振光因最低的反射損耗而形成腔內(nèi)振蕩，而1 116 nm 和1 123 nm 處p-偏振光則因累積的反射損耗過(guò)大而被抑制。

圖6 p-偏振光和s-偏振光的反射率模擬Fig. 6 Simulated reflectivity of p-polarized light and s-polarized light

同時(shí)，在諧振腔內(nèi)引入BC，其透射面垂直于腔內(nèi)振蕩的1 112 nm 處p-偏振光。BC 固有的雙折射效應(yīng)將1 112 nm 處p 偏振光分解為尋常光（o 光）和非尋常光（e 光）。經(jīng)過(guò)BC 的單程后，o 光和e 光之間將產(chǎn)生相位延遲Δψ［16］，表示為

式中，D=2.5 mm 表示BC 的厚度，λ=1 112 nm；no和ne分別為1 112 nm 波長(zhǎng)處o 光和e 光的折射率。

繞諧振腔光軸旋轉(zhuǎn)BC，當(dāng)1 112 nm 處p-偏振光與BC 光軸之間的角度為45°時(shí)，1 112 nm 處p-偏振光在單次往返BC 后發(fā)生180°旋轉(zhuǎn)，對(duì)應(yīng)于Δψ為2π 的倍數(shù)，即

式中，m=0， ±1， ±2， ±3，……。

由于p-偏振方向未改變，只有1 112 nm 處m=0， ±1， ±2， ±3，……的縱模能夠在腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)零反射的低損耗振蕩，而其余縱模將因反射率不為零被抑制。需要強(qiáng)調(diào)的是，p-偏振和s-偏振光單次往返通過(guò) BC后的透過(guò)率Tp和Ts分別為［17］

在1 112 nm、1 116 nm 和 1 123 nm 處o 光和e 光在石英晶體中的折射率分別為如圖6（b），當(dāng)1 112 nm 處p-偏振光滿足 Δψ=mπ（m為零或偶數(shù)）時(shí)，Tp=100%。根據(jù)式（6）和（7），可以得到1 116 nm 和 1 123 nm處p-偏振光相對(duì)于1 112 nm 處p-偏振光將分別產(chǎn)生1.39 rad 和6.59 rad 的附加相位延遲Δψ*，對(duì)應(yīng)的透射率均為～79.79%，即BC 對(duì)1 116 nm 和1 123 nm 處p-偏振光均產(chǎn)生～20.21%的單次往返反射損耗。當(dāng)m為奇數(shù)時(shí)，由BC 導(dǎo)致的～40%高反射率均對(duì)1 112 nm、1 116 nm 和1 123 nm 處的三條譜線產(chǎn)生腔內(nèi)振蕩抑制。

3 結(jié)果與分析

BP 和BC 都具有抑制1 112 nm 和1 116 nm 腔內(nèi)振蕩的能力，而“BP+BC”的協(xié)同使用進(jìn)一步增強(qiáng)了諧振腔對(duì)1 112 nm 和1 116 nm 的抑制能力，在確保只有1 112 nm 光譜線在腔內(nèi)振蕩和放大的同時(shí)，減少了1 112 nm 縱模數(shù)量。結(jié)合Ti3C2Tx-PVA 薄膜被動(dòng)調(diào)Q和LBO 晶體腔內(nèi)倍頻，從而實(shí)現(xiàn)了556 nm 黃綠激光的濾波和降噪。此外，LBO 晶體與BP、BC 的精確配位進(jìn)一步抑制了諧振腔內(nèi)由增益交叉飽和與和頻效應(yīng)引起的縱模耦合，可有效提高556 nm 被動(dòng)調(diào)Q黃綠激光輸出的功率穩(wěn)定性并降低其噪聲。如圖7 所示，倍頻黃綠激光的中心波長(zhǎng)為556.07 nm，線寬為0.41 nm。隨著LD 泵浦功率從閾值2.53 W 增加到5.1 W，最高平均功率達(dá)到了86.2 mW，脈沖重復(fù)頻率從500.1 kHz 增加至745.8 kHz，而脈沖寬度從90 ns 減少至46 ns。由于受到受激發(fā)射截面僅為1 064 nm 波長(zhǎng)1/12 的限制，1 112 nm 受激輻射獲得的增益較低［2］，加之“BP+BC”選頻濾波、Ti3C2Tx-PVA 可飽和吸收及LBO 腔內(nèi)倍頻引入了部分插入損耗，導(dǎo)致腔內(nèi)倍頻556 nm 被動(dòng)調(diào)Q黃綠激光的光光轉(zhuǎn)換效率和斜率效率較低，分別僅為1.69%和3.35%。根據(jù)被動(dòng)調(diào)Q脈沖形成機(jī)理，隨著LD 泵浦功率的升高，腔內(nèi)1 112 nm 基頻光功率密度增大，Ti3C2Tx-PVA 薄膜作為SA 能夠在更短的時(shí)間內(nèi)被“漂白”，1 112 nm 脈沖形成的周期更短，從而使得1 112 nm 基頻光的脈沖重復(fù)頻率更高，經(jīng)1 112 nm腔內(nèi)倍頻獲得的556 nm 倍頻光的單脈沖能量在隨LD 泵浦功率快速增大后趨于穩(wěn)定。Ti3C2Tx-PVA 薄膜除具備SA 功能外，因其可飽和吸收所引發(fā)的腔內(nèi)損耗提高了1 112 nm 激光腔內(nèi)振蕩閾值，遠(yuǎn)離其中心波長(zhǎng)的縱模由于獲得的增益小于振蕩閾值而被抑制，只有靠近中心波長(zhǎng)的部分縱模能夠獲得較大增益而形成激光振蕩，故Ti3C2Tx-PVA 薄膜也具備了濾波功能。同時(shí)，“BP+BC”的選頻濾波作用有效抑制了1 116 nm 和1 123 nm 處譜線振蕩并減少了1 112 nm 處p-偏振光的縱模個(gè)數(shù)，腔內(nèi)振蕩的1 112 nm 處p-偏振光功率密度顯著增加，促使Ti3C2Tx-PVA 薄膜能夠進(jìn)一步在更短的周期和更高的頻率下達(dá)到吸收飽和，從而獲得更高的重復(fù)頻率和更短的脈沖寬度［18］。在最大LD 泵浦功率下，Ti3C2Tx-PVA 薄膜作為SA 未呈現(xiàn)出“透明”特征?；?.91 MW/cm2的Ti3C2Tx-PVA 薄膜激光損傷閾值表明，若進(jìn)一步提高LD 泵浦功率，有望實(shí)現(xiàn)脈沖寬度更窄、重復(fù)頻率更高、平均功率更大的556 nm 被動(dòng)調(diào)Q黃綠激光輸出。

圖7 556 nm 被動(dòng)調(diào)Q 黃綠激光的輸出特性Fig. 7 Output characteristics of the passively Q-switched yellow-green laser at 556 nm

使用556 nm 處透過(guò)率和反射率分別約為90%和10%的分束鏡、功率計(jì)、示波器和PIN 型硅光電二極管（PIN 管），同時(shí)測(cè)量了556 nm 被動(dòng)調(diào)Q黃綠激光的功率穩(wěn)定性和噪聲，測(cè)量時(shí)長(zhǎng)為4 h，測(cè)量間隔為2 s。功率計(jì)用于測(cè)量556 nm 透射激光束的功率不穩(wěn)定性，測(cè)試結(jié)果如圖8（a）。連接示波器的PIN 管測(cè)量556 nm反射激光束的噪聲。PIN 管產(chǎn)生的電信號(hào)被分成兩部分，如圖8（b）。當(dāng)用光閘阻斷反射激光束，進(jìn)入示波器1#通道（交流耦合模式）的電信號(hào)表示背景噪聲（NB-RMS區(qū)域，藍(lán)色曲線）。當(dāng)移除光閘后，進(jìn)入示波器1#通道的電信號(hào)表示包含了激光噪聲和背景噪聲的總噪聲（NT-RMS區(qū)域，藍(lán)色曲線），而進(jìn)入示波器2#通道（直流耦合模式）的電信號(hào)則表示激光的絕對(duì)強(qiáng)度（NI-RMS區(qū)域，紅色曲線）。根據(jù)式（10）和（11）［19］計(jì)算的556 nm 黃綠激光的功率不穩(wěn)定度Δξ和噪聲ΔNL-RMS僅為±0.39%和0.37%。結(jié)果表明，“BP+BC”協(xié)同Ti3C2Tx-PVA薄膜的選頻濾波有效降低了556 nm 被動(dòng)調(diào)Q脈沖黃綠激光的噪聲，4 h 的持續(xù)測(cè)量也驗(yàn)證了制備的Ti3C2Tx-PVA 薄膜作為SA 在實(shí)施熱管理措施后表現(xiàn)出良好的可靠性。此外，在最大輸出功率時(shí)利用激光束質(zhì)量分析儀測(cè)得的556 nm 被動(dòng)調(diào)Q黃綠激光的光束質(zhì)量評(píng)價(jià)因子為和。測(cè)量數(shù)據(jù)及近場(chǎng)光束光斑的2D 和3D 圖像如圖9。

圖8 在4 h 內(nèi)被動(dòng)調(diào)Q 的556 nm 黃綠激光輸出穩(wěn)定性測(cè)試Fig. 8 Stability of the 556 nm passively Q-switched yellow-green laser at maximum average output power in a 4 h

圖9 556 nm 被動(dòng)調(diào)Q 黃綠激光的光束質(zhì)量測(cè)試數(shù)據(jù)及2D、3D 近場(chǎng)光束光斑輪廓Fig. 9 Beam quality measurement data and near-field beam profiles （2D and 3D） of the 556 nm passively Q-switched yellowgreen laser

式中，PMAX、PMIN和PAM分別為被動(dòng)調(diào)Q的556 nm 黃綠激光的最大、最小和算術(shù)平均功率。NB-RMS、NT-RMS和NI-RMS分別為背景噪聲、總噪聲和絕對(duì)強(qiáng)度的均方根（RMS）值。

4 結(jié)論

采用LPE 法和旋涂法相結(jié)合的工藝制備出非飽和損耗為12%、飽和光強(qiáng)為2.12 MW/cm2、調(diào)制深度為6.35%的Ti3C2Tx-PVA 薄膜，基于808 nm LD 端面泵浦Nd∶YAG 陶瓷、Ti3C2Tx-PVA 薄膜被動(dòng)調(diào)Q、“BP+BC”選頻濾波和I 類角度相位匹配LBO 晶體腔內(nèi)倍頻方案，獲得了高穩(wěn)定性、低噪聲的556 nm 被動(dòng)調(diào)Q脈沖黃綠激光輸出。在5.1 W LD 最高泵浦功率下，測(cè)得556 nm 被動(dòng)調(diào)Q脈沖黃綠激光的最大平均輸出功率、最高重復(fù)頻率及最窄脈沖寬度分別為86.2 mW、745.8 kHz 和46 ns，對(duì)應(yīng)的功率不穩(wěn)定度和激光噪聲僅為±0.39%和0.37%，光束質(zhì)量評(píng)價(jià)因子為= 1.837 和= 1.975。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用Ti3C2Tx-PVA 薄膜被動(dòng)調(diào)Q結(jié)合“BP+BC”協(xié)同選頻濾波的技術(shù)方案是一種獲取高穩(wěn)定性、低噪聲脈沖黃綠激光的有效方法，能夠?yàn)樯镝t(yī)學(xué)、激光測(cè)量、污染監(jiān)測(cè)和光譜分析等領(lǐng)域提供高質(zhì)量的脈沖黃綠激光光源。