摘要：激光二极管(Laser Diode,LD)环状侧面均匀泵浦的激光振荡器具有结构简单、光束质量高、单脉冲能量大等特点,常常在高能脉冲固体激光器中作为主振荡功率放大(MOPA)结构的振荡器,一直是国内外科研人员研究的重要方向之一。本论文通过Zemax软件对不同激光二极管排列方式以及不同工作物质吸收系数对吸收光场的影响的进行了仿真。基于仿真结果,设计了一种20个bar条串联的环状侧面泵浦结构,以提高晶体吸收的均匀性。通过该环状侧泵结构,结合超高斯非稳腔设计,搭建了一种双棒串接激光振荡器进行实验研究。该振荡器实现了在100 Hz重复频率下,单脉冲能量为496 mJ、脉冲宽度为12.4 ns的1064 nm激光输出,光束质量优于9 mm·mrad,光-光转换效率为18.5%。并且该振荡器可以维持光轴稳定不变的同时,实现20 ns脉宽以内变档可调。实验结果证明了该环状侧面均匀泵浦结构可靠有效,为MOPA结构振荡器选取提供了一种有效的方案。

摘要：nd∶yag激光回馈干涉仪已实现仪器化,但在实际应用中仍然存在不足。测量了nd∶yag微片激光器的基本参数,设计了红光指示装置、准直扩束装置和空气折射率补偿系统,完成了指示1064nm的不可见光的同时实现了量程提高和波长补偿,得到了使用更方便、量程更大、应用范围更广、测量精度更高的实用nd∶yag激光回馈干涉仪。

摘要：实验设计和研究了一种激光二极管(LD)角侧泵浦nd∶yag电光调Q激光器,实现了高效率1064nm脉冲激光输出。以低掺杂nd∶yag晶体为增益介质,将Sm∶yag吸收材料键合在nd∶yag晶体四周(非激光方向)用于抑制放大自发辐射(ASE)和寄生振荡,将yag晶体键合在Sm∶yag晶体上以构成复合板条激光晶体。采用对称角侧泵浦方式直接抽运,泵浦光在复合板条激光晶体中多次全反射,多次被nd∶yag晶体吸收,可用于实现长光程吸收,提高泵浦光吸收效率。在重复频率为5Hz、输入电流为170A的条件下,获得了单脉冲能量为106mJ、脉宽为15ns的激光输出,光光转换效率为30.1%,输出能量动静比高达94.64%。实验结果表明:所设计的复合板条激光晶体结构有效抑制了ASE和寄生振荡,所提方法为1064nm调Q脉冲激光的高效率输出提供了有效途径。

摘要：报道了二极管泵浦的大功率薄片激光器。通过合理设计四通耦合系统,实现了泵浦光在方形薄片晶体上的均匀泵浦;采用两块方形nd∶yag薄片串联,实现了1.32 kW的激光输出,光-光转换效率达32.1%;通过干涉条纹法测量增益介质受热后造成的光学畸变小于10λ。

摘要：设计了LD端面泵浦固体nd∶yag连续激光器平台,研究了LD泵浦功率、输出镜透过率和谐振腔腔长对激光器转换性能的影响.该系统可实现连续1.064μm近红外激光输出,转换效率可达42.2%.

摘要：设计了一种阈值较低的太阳光直接抽运的nd∶yag固体激光器,采用有效面积为1.03m2、焦距为1.2 m的菲涅耳透镜为第1级太阳光会聚装置,分腔水冷型镀金锥形腔为第2级太阳光会聚装置。在液体导光透镜和镀金锥形腔的共同作用下,通过端面、侧面同时抽运直径为5 mm、长度为75 mm的nd∶yag螺纹晶体棒,获得了连续稳定的1064nm激光输出。利用光学设计软件ZEMAX和激光谐振腔仿真软件LASCAD建立理论模型,通过数值模拟验证实验结果并优化系统设计。该太阳光抽运nd∶yag固体激光器的激光输出功率最高为31.5 W,收集效率为30.58 W/m2,激光器阈值功率为102 W,斜率效率为4.25%,太阳光到激光的能量转换效率为3.2%。

摘要：为分析喷流冷却复合陶瓷薄片激光器的热特性,设计用于冷却复合陶瓷薄片的喷流冷却系统.利用湍流换热理论和计算流体动力学仿真方法建立喷流冷却复合陶瓷薄片激光器的流固耦合热仿真模型,定义评价其冷却能力和冷却均匀性的定量参数.根据该仿真模型得到喷流冷却系统的最优设计参数,并进行实验验证.使用163孔喷板,流量为0.2kg/s,入口温度为20℃,在1200 W泵浦时获得359 W激光输出功率,并测得复合陶瓷薄片上表面的最高温度为92℃.激光输出功率与复合陶瓷薄片上表面温度均与泵浦功率呈近似正线性关系,且温度的实验值与仿真值相符度较高.

摘要：报道了一种基于被动调Q nd∶yag微片结构的主振荡功率放大和nd∶YVO4板条多程放大的激光器。主振荡级采用nd∶yag/Cr4＋∶yag被动调Q微片激光器,在重复频率为1 k Hz时,输出单脉冲能量为82μJ、脉冲宽度为1 ns的近衍射极限的激光输出。为了实现信号光在nd∶YVO4中获得5次放大,设计采用了多程往返光路。得到最大单脉冲能量为2.3 m J,脉宽为1 ns的激光输出,峰值功率大于2 MW,光束质量M2因子为M2x=2.48和M2y=1.24。该激光器结构简单、紧凑,采用传导冷却进行散热,适用于空间激光,在15℃~32℃的范围内,输出能量波动小于4%。

摘要：目前研制的nd∶yag激光回馈干涉仪的激光器偏振态易发生变化。与nd∶yag晶体相比,nd∶YVO4晶体输出的单纵模线偏振光更稳定,弛豫振荡的中心频率更高,从而增大移频频率,提高测速精度。因此设计制作了nd∶YVO4激光回馈干涉仪样机,并采用具有外触发功能的数字相位计,经过激光器功率稳定性实验和比对实验,得到激光回馈干涉仪样机目前的指标:激光器3 h内的功率变动值为1.89%,干涉仪400 mm测量范围内的线性度为7.0625×10-6,标准差为0.936μm。