光学学报, 2008, 28 (8): 1543, 网络出版: 2009-08-31   

激光二极管侧抽运双棒串接准连续Nd∶YAG高功率绿光激光器

Laser-Diode Side-Pumped Two Rods Quasi-Continuous-Wave Nd∶YAG Green Laser
作者单位
1 西北大学物理学系, 陕西 西安 710069
2 榆林学院物理与电气工程系, 陕西 榆林 719000
3 西北大学光子学与光子技术研究所暨陕西省光电子省级重点开放实验室, 陕西 西安 710069
4 西北大学信息科学与技术学院, 陕西 西安 710069
摘要
研制一台激光二极管(LD)侧面抽运双棒串接准连续Nd∶YAG折叠腔高功率绿光激光器,理论分析了热致双折射效应对系统的影响,并对用石英旋转片补偿前后的情况进行模拟对比。在考虑了补偿后的情况下设计了热稳定谐振腔。实验中采用两个串接的由30个20 W的LD阵列侧面抽运的Nd∶YAG棒和Ⅱ类临界相位匹配HGTR-KTP晶体,在抽运电流均为21.6 A,重复频率为27.2 kHz时,获得了最大平均输出功率为164 W,脉冲宽度为130 ns的532 nm绿光输出,光-光转换效率为13.7%,测得光束质量因子为M2x=9.52, M2y=9.86,不稳定度为2.3%。实验结果显示,经补偿后的激光系统能在宽的稳区范围内稳定运转。
Abstract
A laser diode (LD) side-pumped two rods quasi-continuous-wave (QCW) Nd∶YAG green laser has been demonstrated. The influence of thermal birefringence effect is analyzed. Considering the compensation, a heat-stablized cavity is designed. In the experiment, two sequent Nd∶YAG rods side-pumped by 30×20 W laser diodes array and type-Ⅱ critical phase-matched HATR-KTP crystal are used. The spot sizes on rod B as a function of pumping current before and after compensation are simulated. The green laser output power of 164 W has been measured at single laser diode pumping current 21.6 A, with the repetition rate of 27.2 kHz, pulse width of 130 ns, optical-to-optical conversion efficiency of 13.7%, beam quality factors of M2x=9.52, M2y=9.86, and output power fluctuation of 2.3%. The results show that the system can work at wide stable range after the compensation of the thermal birefringence effect.

冯忠耀, 李成荣, 李修, 汪俊, 白晋涛. 激光二极管侧抽运双棒串接准连续Nd∶YAG高功率绿光激光器[J]. 光学学报, 2008, 28(8): 1543. Feng Zhongyao, Li Chengrong, Li Xiu, Wang Jun, Bai Jintao. Laser-Diode Side-Pumped Two Rods Quasi-Continuous-Wave Nd∶YAG Green Laser[J]. Acta Optica Sinica, 2008, 28(8): 1543.

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