摘要：本文设计了一种紧凑型端面泵浦电光调Q Nd∶YAG激光器。为实现激光器整体结构紧凑,以快轴准直后的半导体激光器叠阵(Laser Diode Arrays,LDAs)作为泵浦源。使用焦距分别为40 mm和25 mm的球面镜和柱面镜将泵浦光耦合至Nd∶YAG晶体内。利用Tracepro软件模拟了晶体入射端面和出射端面的光场分布。在采用Ф6 mm×30 mm、掺杂浓度1. 0at.%Nd∶YAG晶体作为增益介质时,入射与出射泵浦光斑分别为5 mm(慢轴)×4. 5 mm(快轴)和3 mm(慢轴)×6 mm(快轴),吸收效率为83%。利用Ansys软件模拟了在22℃和60℃条件下Nd∶YAG激光器壳体在360 s内的温度场动态分布。实验结果表明,本文设计的紧凑型激光器可以实现稳定的脉冲激光输出。在重复频率分别为30 Hz和50 Hz条件下,获得了单脉冲能量为30 mJ和25 mJ的单脉冲输出,对应脉冲宽度分别为18 ns和16 ns,斜效率分别为11. 6%和14. 71%。实验结果表明,本文设计的紧凑型激光器可以实现稳定的脉冲激光输出。

摘要：设计了一套紧凑型高温激光二极管阵列端面泵浦电光调Q Nd∶YAG激光器.为使激光器整体结构紧凑,以高温激光二极管阵列作为泵源以有效地降低Nd∶YAG激光器散热压力.利用Ansys软件对高温激光二极管阵列工作时的温度场进行模拟.使用基于K9玻璃材质的导光锥将泵浦光耦合进Nd∶YAG晶体内.利用Traceproc软件模拟了导光锥前后端面的光场分布.采用5 mm×5 mm×40 mm、掺杂浓度为1.0 at.%的Nd∶YAG晶体作为增益介质,利用Ansys软件对200μs,250μs泵浦脉宽条件下的晶体内部温度场分布进行模拟并计算了激光器工作时的热透镜焦距.结果表明,本文设计的紧凑型激光器可以实现稳定的脉冲激光输出.在重复频率20 Hz,泵浦源电压脉冲宽度250μs、300μs条件下,获得了单脉冲能量44.1 mJ和50.2 mJ的单脉冲输出,对应脉冲宽度分别为18.3 ns和21.3 ns,斜效率为12.35%和12.24%.