高功率板条固体激光器研究的进展

本文对高功率板条固体激光器研究的进展和应用前景作了综合评述。结合作者部分工作,对板条激光器的热效应、聚光器和光学谐振腔等关键问题和技术进行了物理分析。     

固体板条激光器的半导体激光抽运结构

介绍了近几年来在固体板条激光器抽运结构设计方面的进展,对板条状工作介质结构优化结果进行了分析,并对近来出现的抽运结构、冷却系统、光学谐振腔的设计做了简单描述和比较.     

板条固体激光器研究的进展

本文报道了板条状几何结构固体激光器研究的一些新的进展,对板条激光器的前景和存在问题作了评述。     

半导体双端抽运三程折叠谐振腔板条激光器

为了获得简单紧凑的固体激光器,采用半导体端面抽运三程折叠谐振腔板条激光器,建立了热透镜等效腔模型,进行了等效腔稳定性及腔内基模光斑半径的仿真分析,将新型结构与平-平腔结构进行了比对性实验研究。结果表明,在三程折叠腔长为170mm时,获得了21W的1064nm激光功率输出,光光转换效率为16.4%,斜效率为25%,水平和竖直方向上的M2因子分别为10.8和2.76。同等条件下,水平方向上M2因子从平-平腔的152.7优化到三程折叠腔的10.8;输出光斑水平方向尺寸由平-平腔的10.8mm压缩到三程折叠腔的4.1mm,验证了结构简单紧凑的端面抽运三程折叠谐振腔激光器光束的输出能力。该研究对获得腔内调Q和腔内倍频532nm激光器有实际意义。     

部分端面抽运的Nd∶YVO_4板条固体激光器

利用自制高功率激光二极管(LD)列阵堆和波导整形抽运耦合系统,将抽运光耦合至Nd∶YVO4板条晶体,平平腔运转得到了1.064μm的偏振激光输出。在最大抽运功率为84 W时,透过率为10%的输出腔镜得到了31 W的激光功率输出,光-光效率37%,斜效率45%,板条晶体两个方向的输出光束质量差别较大。为了进一步提高光束质量,使用柱面镜混合腔结构,在最大抽运功率为86 W时,得到了19.3 W的1064 nm激光输出,测得的非稳腔和稳腔两个方向的M2因子分别为1.4和1.7。     

激光二极管部分端面泵浦混合腔板条激光器研究进展

激光二极管分端面泵浦混合腔板条激光器(Innoslab laser)是上世纪九十年代后期在德国发展起来的一种新型全固态激光技术。介绍了这一技术的基本结构和优点,其发展过程中的一些重要研究工作,以及国内外研究现状,并对下一步的发展进行了展望。     

部分端面抽运的Nd:YVO4板条固体激光器

利用自制高功率激光二极管（LD）列阵堆和波导整形抽运耦合系统，将抽运光耦合至Nd：YVO4板条晶体，平平腔运转得到了1.064μm的偏振激光输出。在最大抽运功率为84W时，透过率为10％的输出腔镜得到了31W的激光功率输出，光一光效率37％，斜效率45％，板条晶体两个方向的输出光束质量差别较大。为了进一步提高光束质量，使用柱面镜混合腔结构，在最大抽运功率为86W时，得到了19．3W的1064nm激光输出，测得的非稳腔和稳腔两个方向的M^2因子分别为1.4和1．7。     

无热电恒温的小型重频二极管抽运板条激光器

为了研制一种能在-40℃～+65℃环境下适用于机载吊舱的小型风冷重频二极管抽运Nd∶YAG板条激光器,克服采用热电恒温二极管抽运源的一系列问题,采用了无热电恒温二极管抽运源的方法,并进行了实验验证。结果表明,该激光器能在-40℃～+65℃环境下,以20Hz～30Hz脉冲重复频率稳定可靠的工作,激光输出能量100mJ～150mJ,激光脉宽6ns～7ns,激光束散角经4倍天线扩束后约1mrad。该激光器能适用于多种机载或车载激光测距/指示仪。     

高功率固体激光器

本文详细讨论了设计高平均功率固体激光器的有关问题,包括激光材料性质、棒状和板条状几何结构,聚光器和光学谐振腔等。分析表明,板条状几何结构固体激光器提供了达到千瓦级功率水平同时又保持良好光束质量的可能性。     

板条激光器的像散补偿

报道了一种板条激光器的像散补偿方法，分析了板条激光器像散补偿后的高斯光束特性。     

新一代大功率固体板条激光器的技术进展

介绍了固体板条激光器为了获得大功率和高光束质量而采用的新技术,阐述了新一代大功率固体板条激光器的最新进展,分析了新一代大功率固体板条激光器的技术特点,并对其应用前景进行了展望.     

高功率半导体激光器端面抽运连续固体激光器谐振腔的设计

提出了设计高功率半导体激光器（ＬＤ）端面抽运连续固体激光器谐振腔的基本原则。据此利用数值计算方法很容易得到理想的腔参数,使腔的热稳定范围相当宽;激光介质内基模半径不随抽运功率变化;腔内像散得到完全消除;在相当大的抽运功率范围内腔工作于稳区中心附近。实验结果证明：这种腔容易实现低阈值、高效、高功率的基模运转,光－光转换效率可达５０％ 。     

被动调Q固体激光器的稳定性及增益预泵浦技术

研究了造成被动调 Q激光脉冲不稳定的原因 ,针对泵浦功率的起伏和饱和吸收体响应时间的影响 ,进行了深入的分析。提出了采用增益预泵浦方式提高被动调 Q激光器稳定性的方法 ,并就这种激光器进行了分析。结果表明 ,采用增益预泵浦 ,可提高被动调 Q激光器脉冲输出能量和工作效率。     

高平均功率板条激光器非稳谐振腔的研究

从高平均功率板条激光器的特性出发.讨论了非轴对称非稳谐振腔的结构及其主要特点,从理论与实验两方面得出有关结论,最后给出理想的实验结果.     

下一代固体激光器：陶瓷激光器

在未来的许多应用中,陶瓷激光增益介质将代替单晶介质,这被认为是固体激光器的一次真正的革命.文中评述了陶瓷增益介质的发展及其优点,介绍了美国空军和陆军研究实验室对陶瓷介质特性进行的较为系统的研究.最后评论和分析了目前美国正在研制的两种具有高束质的大功率陶瓷激光器及其关键技术.     

半导体泵浦固体激光器在激光加工中的应用

介绍了激光加工的优点和对激光器输出参数的要求，对固体激光器中发展最活跃的半导体泵浦全固体激光器进行了分析。在对当前的几种主要结构比较后，指出盘形激光器和光纤激光器将在未来的激光加工中发挥更大的作用。