小型化高能量对称抽运热传导激光器

为了解决热传导散热激光器抽运和散热不均匀导致光束质量下降的问题，采用一种对称抽运和对称散热的激光抽运构型，结合激光棒端面直接镀膜技术，设计了一种小型化热传导激光器，并进行了试验验证。结果表明，激光器在5Hz重复频率下输出大于100mJ的能量，脉冲宽度为9.18ns，能量稳定度优于8%;且通过了高低温、振动试验，性能稳定。这种对称抽运热传导激光器具有结构简单、输出能量高和光束质量好的优点，特别适合用于小型化机载激光测距领域。     

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。     

10Hz Q 开关100mJ 小型无水冷激光器

介绍了一种重频10Hz ,Cr4 + ∶YAG被动Q 开关输出能量约100mJ 的小型无水冷固体 激光器,和无水冷激光器常用的几种结构形式,为提高器件的环境适应性,采用了角锥棱镜作为全反镜,器件在常温下输出约107mJ ,在高温+ 50 ℃环境条件下工作,激光输出112mJ ;在低温- 40 ℃环境条件下工作,激光输出103mJ 。     

固体激光热致退偏效应的一种补偿方法

为了消除热致退偏对激光输出的影响,分析了重频固体激光器中热致退偏产生的原因,采用了一种新型的、能有效补偿腔内热致退偏效应的腔型。由结果可知,重复频率从20Hz增大到50Hz时,输出激光光斑无明显变化,无畸变,激光输出能量未降低;在50Hz时注入9.6 J,其动态输出111.24mJ的1064nm激光,电光效率为1.16%,输出稳定度达±1.85%。结果表明,该腔型对热致退偏有很好的补偿作用。     

10Hz Q开关100mJ小型无水冷激光器

介绍了一种重频10Hz，Cr^4 ：YAG被动Q开关输出能量约100mJ的小型无水冷固体激光器，和无水冷激光器常用的几种结构形式，为提高器件的环境适应性，采用了角锥棱镜作为全反镜，器件在常温下输出约107mJ，在高温 50℃环境条件工作，激光输出112mJ；在低温-40℃环境条件下工作，激光输出103mJ。     

放电激励重复频率HF激光器稳定输出实验研究

在放电激励重复频率气体激光研究中,激光器重复频率运行能量稳定输出是提高其输出平均功率及其实用化的基础。利用实验室已建立的单脉冲输出能量焦耳级的放电激励重复频率脉冲HF激光装置,通过调节气体介质循环速率及优化实验条件,开展激光器重复频率运行稳定输出实验研究,获得激光器重复频率运行时能量稳定输出的最佳工作条件。研究结果表明,随着运行频率的上升,激光输出能量衰减较快;增大气体介质循环速率有利于改善放电稳定性,提高激光器重复频率运行时输出能量稳定性。当混合气体工作介质以3.5m/s的流速循环时,激光器可实现1～50Hz重复频率激光输出,在重复频率50Hz运行时稳定输出能量约130mJ,能量波动约5%。     

高温环境下大功率DPL的LD最佳散热效果

大功率DPL泵浦源LD的热管理技术是制约二极管泵浦固体激光器工程应用的瓶颈之一。介绍了二极管泵浦固体激光器的工作过程,设计通过半导体制冷片对LD实施温度控制。主要针对DPL的高温应用环境,对泵浦源LD的散热通道进行分析和计算,设计了可以在高温环境下正常工作的DPL工程样机。该样机主要性能指标：输出峰值功率大于100 kW,激光脉宽为5 ns,重频10 kHz。对该样机进行高低温环境试验,获得试验数据并得出结论：在高温50 ℃情况下,LD可以连续稳定工作 30 min以上。     

宽工作温度范围半导体泵浦固体激光器研究

介绍了半导体泵浦固体激光器工作原理以及宽温度范围条件下的设计思想。设计的原理样机在工作频率20Hz的情况下获得了40mJ的激光输出。实验表明在-40~+50℃工作环境下激光器能正常工作。     

高光束质量弹载激光主动成像激光器研制

弹载激光主动成像制导技术是现代战争中最重要的精确制导技术之一。其中,弹载激光主动成像激光器的研制,是当前研究的热点和难点。报道了高光束质量弹载1 064 nm激光器,用于激光主动成像。采用二极管端面带内泵浦Nd:YAG晶体,光机电一体化设计,在重复频率100 Hz时,输出激光脉冲宽度为3.005 ns,最大输出单脉冲能量3.36 mJ,输出激光光谱宽度78 pm。带内泵浦和谐振腔的优化设计,保证了良好的光束质量,光束质量因子M2在X方向为1.327,Y方向为1.354。成像结果表明:该激光器的成功研制,对高光束质量一体化固体激光器的参数设计和弹载激光器在激光主动成像中的工程应用都具有一定的指导意义。     

激光二极管侧面抽运免温控激光器的研究

为了解决激光二极管抽运波长随温度漂移导致激光器输出能量下降的问题，采用激光二极管抽运源波长匹配及凹凸稳定谐振腔技术实现免温控，并进行了理论分析和实验验证。该激光器腔长210mm，电光转换效率5.7%；输出单脉冲能量大于60mJ，在10℃~30℃范围内，能量稳定度优于5%；激光器输出光斑直径4mm、脉冲宽度8ns、激光器10Hz工作时，激光远场束散角为1.1mrad。结果表明，实验与理论分析计算结果符合，该激光二极管侧面抽运免温控激光器可在一定温度范围内保持稳定的能量输出。该理论分析与方案对研究免温控激光器具有重要意义。     

高稳定度大能量三波长脉冲激光系统研究

设计了一套高稳定度大能量输出的三波长Nd:YAG激光系统,用作激光清洗光源.该系统包括振荡级、放大级及后续波长切换系统.为解决激光棒热致双折射效应造成的输出能量下降和输出不稳定,在输出镜和激光工作物质之间插入λ1/4波片,并对波片的补偿效果进行了研究.结果表明:插入波片后振荡级输出能量提高了10％,稳定度明显提高.重复频率为10 Hz时,1064 nm激光经放大后单脉冲能量可达700 mJ,其单次通过倍频晶体BBO,得到532 nm激光的单脉冲能量为325.6 mJ,四倍频后得到266 nm激光的单脉冲能量为84 mJ.1h内测得的三波长激光输出能量不稳定度均小于0.6％.     

高功率Bounce板条放大器链路热补偿仿真及实验验证

对Bounce抽运结构的高功率板条激光放大器进行热仿真,采用有限元数值分析获得了放大光束通过板条后的光程差分布,利用二阶矩法计算出Bounce抽运热效应引入的相位畸变对光束质量M2的影响,为放大链路热效应的补偿给出指导。在采用高效传导冷却设计的三级板条级联放大链路实验装置中,实验测得的每一放大级热焦距值与理论预期吻合良好。当放大器链路工作在250Hz重复频率时,插入热补偿中继光路,最终获得单脉冲能量537mJ的输出,光束质量因子M2x=2.35,My2=2.66。     

用于运动会安防工程的小型激光器的研制

介绍了一种在大型运动会安保工程使用的一种小型化无水冷激光器,激光器采用Cr4+∶YAG作为被动Q开关,在重复频率2 Hz情况下可获得20～38 mJ的输出能量。为改善激光器的性能如稳定性和可靠性,激光工作物质采用了Nd∶Ce∶YAG键合晶体,并且使用角锥棱镜作为谐振腔的高反镜。在夏天炎热天气条件下,近50台激光器工作稳定可靠。     

低温重复率Yb:YAG 固体激光放大器

Yb:YAG晶体比Nd:YAG晶体更适用于产生和放大具有Hz量级重复频率的高脉冲能量激光。报道了LD泵浦低温工作的Yb:YAG脉冲固体激光放大系统。整个系统由再生种子源、预放大器和主放大器3部分组成。晶体用铟和金箔作为导热层压到金属热沉上,散热方式采用传导冷却,低温环境由液氮冷却热沉来保证。实验结果表明:当晶体温度控制在150 K时,装置得到了3 J@10 ns,10 Hz的1 030 nm脉冲激光能量输出。研究了低温真空环境下介质膜的损伤等因素对泵浦参数的要求,最后分析了进一步提升脉冲能量所需要解决的问题。     

定向棱镜腔改善重频DPL光束质量的研究

影响重频DPL光束质量的主要因素包括谐振腔的失谐、非均匀光泵浦以及工作物质的热效应.定向棱镜作为全反射镜与平面输出镜构成简单的自准直、不失调介稳腔结构,实现对侧向泵浦DPL的增益匀化、热效应的光学补偿以及光轴的自纠偏.通过实验发现:定向棱镜谐振腔在热传导冷却、Cr4 :YAG被动调Q的侧向泵浦DPL中,40 Hz运行时,0.532 μm输出能量为52.2 mJ/pulse,稳定度为0.5%,脉宽7.5 ns,频率稳定度0.025%,远场束散角为2.8 mrad,2小时内光轴指向近乎零漂移,远场光束分布稳定.     

激光二极管侧面泵浦全固态电光调Q532nm激光器

本文目的是设计一个能够实现高稳定性、窄脉宽、高峰值功率的全固态532nm脉冲激光输出系统.首先采用平-平腔结构,运用LD侧面泵浦技术和电光调Q技术实现基频光输出,再用KTP晶体通过腔外倍频实现脉冲绿光激光输出.在腔长为164cm,重复频率200Hz,泵浦电流为70A,泵浦脉宽为230μs条件下,得到单脉冲能量1.68m...     

纳秒钬激光碎石系统设计

为了提高结石碎石率和粉碎程度、减小碎石过程中副作用,采用电光调Q技术,设计了高峰值功率输出的纳秒钬激光碎石系统。从冷却温度、透过率、腔长等方面进行了理论分析,在冷却温度22℃、重复频率3Hz、抽运能量200J的条件下进行了实验验证,获得了腔内最大单脉冲能量443mJ、脉宽90ns激光输出的数据。结果表明,该系统可输出高峰值功率的纳秒钬激光,碎石时间短,可粉碎任何成分的结石,一次碎石率高,粉碎程度高。这为下一步产业化打下了基础。