從調Q激光器中獲得的納秒激光因其適中的制作成本和較高的峰值功率，在激光清洗、光譜分析、生物醫學等領域具有廣泛的應用。激光脈寬的可調節性可進一步增強其在復雜場景下的適用性。因此，發展新型的無運動部件、易操作、高穩定性、脈寬單一可調節的激光技術，成為提升激光系統性能的關鍵研究方向。

在只有一個增益介質的調Q激光器中，改變泵浦速率，激光脈沖的持續時間和平均功率通常是同步變化的，相應的激光其它參數也隨著變化。為了獲得其它激光參數不變情況下脈寬的連續調節，近期，中國科學院理化技術研究所激光中心新體制高能固態激光技術研究組提出了在諧振腔中同時使用兩個具有相同發射波長不同種類晶體的方法，通過改變兩個晶體對應泵浦源的泵浦功率，實現了激光器脈寬的實時連續調節。

基于以上策略該團隊開發了一種脈寬連續可調的電光調Q Nd:YVO₄/Nd:YAG激光器。研究人員建立了雙晶體脈寬調節理論模型解釋了該激光器的工作原理，即控制雙晶體的反轉粒子數密度的變化速率，從而改變光子數密度的時間分布。原理實驗中激光輸出平均功率保持在3 W水平不變，在10 kHz的重復頻率下，激光器的脈寬連續調節范圍為20.8-52.2 ns，對應峰值功率的變化范圍為5.7-14.4 kW；在20 kHz的重復頻率下，激光器的脈寬調節范圍為35.4-93.6 ns，對應峰值功率的變化范圍為1.6-4.2 kW。功率穩定性RMS＜0.8%，平均光束質量因子M²＜1.16。該激光器脈寬調節方法簡單，無需改變機械結構，穩定性好。脈寬連續可調的同時激光器平均功率等其它參數保持不變，實現了真正意義上的激光器單一脈寬指標的調節，使得該激光器具有極大的靈活性，適用于多樣的需求和復雜的任務。

相關研究成果以Continuously adjustable-pulse-width electro-optically Q-switched laser with Nd:YVO4/Nd:YAG dual crystals為題發表在Optics Express期刊上（Vol. 33, Issue 19, pp. 41117-41127），文章的第一作者為理化所2023級研究生張靜婭，通訊作者為劉可副研究員。

文章鏈接：https://doi.org/10.1364/OE.574022

脈寬和平均功率隨878nm和808nm泵浦源泵浦電流組的變化: (a) 10kHz; (b) 20 kHz

插圖:對應點的激光光譜

不同泵浦電流組下的脈沖波形變化圖

脈寬連續可調電光調Q激光器具有高功率穩定性

脈寬連續可調電光調Q激光器保持穩定的光斑分布