高功率、高效率调Q绿光抽运的钛宝石宽调谐纳秒脉冲激光

自行研制出钛宝石晶体抽运的波长为532 nm的全固态高功率激光器,实现了高功率、高转换效率的可调谐钛宝石激光输出。使用3列重复频率为1 kHz的激光二极管阵列对称式抽运Nd:YAG晶体,通过调Q及腔内倍频,获得功率为37.8 W、波长为532 nm的抽运光,每个激光二极管的抽运脉冲包络内包含5个调Q脉冲,单脉冲宽度为90 ns,重复频率为5 kHz。采用该绿光抽运钛宝石晶体,获得733.5～871.1 nm波长范围内的连续调谐激光,在771 nm处获得的输出功率最大,为8.26 W,光-光转换效率高达42%,脉冲宽度为14 ns,30 min内输出功率稳定性优于±4.4%。     

脉冲激光的非相干合成技术研究

为了实现高功率、高光束质量的激光输出,采用脉冲激光同步延时控制技术,将多束脉冲激光按时序合成一束脉冲激光,可用于产生大功率激光源。利用所设计的激光脉冲同步延时控制器,控制各个激光脉冲的时序,使按时序输出的多路激光脉冲依次通过光束合成装置,在空间合成为一束。在实验中将3束脉冲激光束合成,合成效率达到95.8%。结果表明,合束后的脉冲激光功率基本等于各束光相加的总和,同时保持了较好的光束质量。     

2277 W全固态热容激光器

高科技产业、科学研究、军事等方面对超高功率高亮度激光有着迫切需求。然而，传统运转方式的激光器由于热效应等原因很难同时获得超高功率和高亮度激光，热容激光技术为解决这一难题提供了一种有效的手段。目前许多研究工作主要集中在脉冲激光的热容运转，而我们实现了连续激光的热容运转，结果如下：     

76W连续波1064nm国产Nd:YAG透明陶瓷激光器

透明多晶激光陶瓷相对单晶激光介质而言,具有生产成本低、易大尺寸制造、可高浓度掺杂、结构灵活等优点,近年来成为高功率全固态激光领域的研究热点,国内多家单位也相继开展了激光陶瓷制备与激光特性的研究工作.     

1906 W高效准连续全固态激光器

随着高峰值功率、高占空比的准连续半导体激光(LD)技术的进步,促进高平均功率准连续全固态激光的快速发展。采用高效抽运耦合技术、高效冷却技术、大基模体积谐振腔设计、多级串接热补偿技术以及最佳输出耦合优化等,实现了准连续1064 nm激光输出,输出功率达1906 W,光-光效率为5     

国产Nd:YAG透明陶瓷实现10.0 W激光输出

最近,中国科学院物理研究所、中国科学院上海硅酸盐研究所和中国科学院理化技术研究所合作,获得了较高质量的Nd∶YAG多晶陶瓷并实现了热容运转10.0W的激光输出。实验中使用的Nd∶YAG多晶陶瓷Nd3 掺杂原子数分数为1%,尺寸为3.5mm×3.5mm×12mm。图1给出了Nd∶YAG陶瓷在700～1200nm间的透射率曲线,在1064nm处的透射率为87.0%。用α代表损耗系数,则exp(-αl)=87.0%,其中l表示陶瓷的长度。因此损耗系数α=0.116cm-1。开展了Nd∶YAG陶瓷的热容运转激光性能研究,即在激光工作过程中激光介质处于绝热状态。实验装置如图2所示,激光陶瓷由两…     

宽温区Yb∶YAG板条激光模块热畸变仿真研究

本文对不同冷却温度下的Yb∶YAG晶体板条激光模块高功率运转时的温度场、应力场及对应的热畸变进行了仿真分析研究。结果显示,随着冷却温度从300K降低至77K,板条的温度梯度热应力与应变都明显降低。当冷却温度为77 K时,最大主应力为414 MPa,仅为常温时的156,最大主应变为382×10-5,仅为常温时的6。为了分析Yb∶YAG晶体板条激光模块不同冷却温度下输出激光的光束质量,以确定其最佳运转温度,我们采用光线追迹的方法,对单程通过板条的1030nm探测光进行仿真。可以看到,当冷却温度为77 K时,远场光斑能量更为集中,且探测光光程差的PV值为07941μm,仅为300K时的596。模拟结果表明低温运转有利于Yb∶YAG晶体板条激光模块产生高功率高光束质量激光输出,这为高功率高光束质量Yb∶YAG晶体板条激光的设计工作奠定了基础。