高峰值功率高光束质量光纤-固体混合放大激光系统

高峰值功率以及高光束质量的激光光源在激光加工等领域具有重要的应用价值。利用重复频率为50kHz、脉宽为3.9ps、平均功率为10.9mW的光纤种子光源,经过两级固体双通放大,最终得到平均功率为27.65W,峰值功率达到65 MW的激光输出。第一级放大器为端面抽运Nd…YVO_4放大级,第二级放大器为侧面抽运Nd…YAG放大级。通过利用球差补偿理论设计的双通放大结构以及调节放大级中的填充因子,控制最终激光输出的光束质量,得到输出激光的光束质量因子M~2=1.30。     

高增益掠入射板条激光放大器的实验研究

为了替代主控振荡功率放大结构中的多级光纤预放结构,对小信号高增益的掠入射板条放大器进行了模拟和实验研究。利用板条内线性温度梯度引起的轴棱镜结构,测量了板条晶体的热转换系数。结果表明:0.1mW和1 W种子光提取时,热转换系数分别为0.37和0.28;抽运光功率为55W时,两种情况下板条最大温升相差16K;小信号提取时,板条晶体内的温升是制约增益提高的主要因素;采用0.1 mW种子光注入且抽运光功率为50 W时,可获得1.8 W的激光输出,增益高达43dB,水平方向光束质量因子M_x~2=1.30,垂直方向光束质量因子M_y~2=1.28。