摘要：基于LAS-CAD软件,设计并优化出结构紧凑的激光二极管(LD)双端抽运声光调Qnd∶yvo4激光器。采用双凹折叠腔结构,808 nm光纤耦合输出LD双端面抽运nd∶yvo4激光晶体,腔长185 mm,耦合输出镜透射率为15%。在44 W抽运功率时,连续激光最高输出功率达到18.6 W,光-光转换效率为42.3%,斜率效率为47.8%,M2因子约为1.5。在重复频率为100 kHz时,LD抽运功率为41 W,获得激光最大平均功率输出为11.3 W,光-光转换效率约为27.6%,相应单脉冲能量约为113μJ,脉冲半峰全宽(FWHM)为25 ns,峰值功率为4.52 kW。

摘要：为了解决LD端面泵浦热传导各向异性激光介质产生的热效应问题,建立了端面绝热、侧面冷却的nd∶yvo4晶体热模型。考虑到nd∶yvo4为热传导各向异性材料,而光纤耦合LD输出光束有超高斯分布的特点,利用特征函数法和常数变异法得到了超高斯光束端面泵浦热传导各向异性激光介质温度场的一般解析表达式,并定量分析了超高斯泵浦光阶次、泵浦功率以及光斑尺寸对nd∶yvo4晶体温度场的影响。研究结果表明,若LD输出功率为50W,光学聚焦耦合器的传输效率为82%,用四阶超高斯光束端面泵浦掺钕离子质量分数为0.5%的nd∶yvo4晶体时,泵浦面可获得528.95℃的最大温升。所得结果可用于LD端面泵浦热传导各向异性激光介质全固态激光器热稳腔的设计,对于提高激光器性能具有理论指导作用。

摘要：为了实现固体激光器高功率、高光束质量的输出,设计了一种激光二极管(LD)阵列抽运的主振荡级与功率放大器(MOPA)结构的nd∶yvo4激光器。该激光器的振荡级采用平-平谐振腔结构,并使用棱镜组对激光二极管阵列的抽运光整形,消除了激光二极管阵列抽运光不对称对振荡器输出光束质量的影响,在连续工作条件下获得了6.1 W的激光输出,其光束质量M2因子为M2x=1.14,M2y=1.13,光-光转换效率为25.6%。放大级采用具有近共焦、非稳腔特点的折叠光路结构,使振荡级激光光束10次通过放大级晶体,并且有效地抑制了放大自发辐射(ASE)和寄生振荡。在振荡级以6.1 W注入放大器时,得到最大输出功率26.8 W,此时放大器提取效率为29.1%,输出光束质量M2因子为M2x=2.08,M2y=1.92。

摘要：自拉曼激光器因其激光激发和受激拉曼散射效应都在同一块晶体中进行,相对于常规激光晶体和拉曼晶体分离的激光器,一方面减少了腔内元件数,使损耗和阈值降低,激光器结构更加紧凑,另一方面又引发了严重的热效应,因此在自拉曼激光器设计中,需要重点考虑晶体的热效应。本文着眼于泵浦光的最佳聚焦位置的研究,通过热透镜模型对晶体的热效应进行简化处理,结合模式匹配方程量化泵浦光聚焦于晶体内不同位置时的模式匹配程度,计算泵浦光最佳聚焦位置,并通过实验验证了理论计算的可靠性。