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：     

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     

高功率全固态红绿蓝激光器研究

高功率全固态红、绿、蓝激光器在国防、信息、医疗和科研等领域有着极为广阔的应用前景。然而，同时获得高功率、高光束质量的全固态激光输出是激光研究领域的难点。我们理论分析与实验结合，深入研究了高平均功率、高光束质量全固态激光产生和非线性频率变换中的若干关键技术，包括热效应补偿技术与光束质量改善技术、高效率倍频与和频技术，研制成功了高功率高光束质量全固态红、绿、蓝激光器，输出功率分别为：669nm红光28W、532nm绿光218W和440nm蓝光7．6W。相关激光器已经作为三基色光源用于大屏幕全色激光显示，及高功率参量振荡器的泵浦光源等。     

近千瓦Q脉冲串高效准连续全固态激光器

高平均功率纳秒脉冲激光在科学前沿研究、工业、国防等领域具有重要应用价值。对于准连续（QCW）抽运的纳秒脉冲激光器，如果在一个抽运脉冲内仅实现一个纳秒脉冲，为实现高平均功率激光输出，则通常需要多级放大，其放大效率通常很低，在更高的平均功率时，其峰值功率很高，导致元器件容易被破坏。如果在一个抽运脉冲内实现多个纳秒脉冲，形成Q脉冲串，效率将得到很大提高，且能实现更大的平均功率。中国科学院物理所光物理实验室首次实现了准连续（〉1kHz）Q脉冲串全固态激光（DPL）输出，平均功率925W，光-光效率23％，脉冲串运转频率1．1kHz，串内Q脉冲数9个，Q脉冲宽度121ns，Q运转频率56kHz。     

Tm：YAG激光器在低温下的激光特性实验研究

提研究了采用激光二极管（LD）侧面抽运Tm ：YAG的激光器的低温输出特性。实验利用液氮杜瓦装置对Tm ：YAG晶体进行冷却,最低温度达到了78．2K。采用平凹腔结构,采用中心波长785nm的激光二极管为抽运源,当LD注入功率为60W ,晶体工作温度为80K时,获得了14．2W的连续激光输出,光-光转换效率为23．67％。实验测试了在相同泵浦功率,不同温度下Tm ：YAG晶体的激光输出功率。     

双热焦距激光热近非稳腔系统

多热焦距激光谐振腔与单热焦距谐振腔相比,具有结构灵活、热管理简便等优点,然而其热稳定性受到激光头分布等因素影响,需要优化设计以实现多热焦距激光谐振腔高功率稳定输出.理论分析了激光头分布对多热焦距激光谐振腔热稳定性的影响,对比了单热焦距双棒谐振腔、双热焦距3棒对称谐振腔和双热焦距3棒非对称谐振腔的热稳定性.根据理论分析,采用不同热焦距的激光头构成双热焦距3棒串接对称热近非稳腔,通过优化设计,当抽运功率为3480 W时,该连续波1064 nm Nd∶YAG激光系统获得稳定输出,最高输出功率达1125 W,光-光转换效率达32%,光束质量约15 mm·mrad.     

5.25 J,100 Hz高光束质量全固态激光器

激光雷达、激光先进制造、科学研究等方面对100 Hz高光束质量高能激光有着重要的需求。国际上超过5 J的100 Hz高光束质量全固态激光器主要是采用大尺寸板条状Nd∶YAG晶体,我们采用棒状激光晶体,实现了重复率为106.7 Hz,光束质量M2为3.95,脉冲宽度为244μs,单脉冲能量为5.25 J的