中国激光, 2015, 42 (9): 0902005, 网络出版: 2015-09-06   

传导冷却结构紧凑型高峰值功率纳秒级激光器

Conduction Cooling and Compact,High Peak-Power,Nanoseconds Pluse Lasers
作者单位
1 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
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 kHz时,输出单脉冲能量为82 μJ 、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 mJ ,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M 2x = 2.48 和M 2y = 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%。
Abstract
A master oscillator power amplifier (MOPA) structure based on Nd∶YAG microchip and Nd∶YVO4 slab is reported. The master oscillator is a passive Q-switched Nd∶YAG/Cr4+∶YAG microchip laser, and the seed laser with pulse energy of 82 mJ and pulse width of 1ns is obtained when the repetition frequency is 1 kHz. In the amplifier, an output pulse energy of 2.3 mJ with peak powers reaching 2 MW and pulse width of 1ns is obtained while the oscillator provides the amplifier with a 82 mJ input. Meanwhile, the M2 factor of beam quality is measured to be 2.48 at x direction and 1.24 at y direction. This laser systerm is compact and air-cooled, the fluctuation of output energy is below 4% when the temperature ranges from 15 ℃ to 32 ℃.

谢银, 孟俊清, 祖继峰, 陈卫标. 传导冷却结构紧凑型高峰值功率纳秒级激光器[J]. 中国激光, 2015, 42(9): 0902005. Xie Yin, Meng Junqing, Zu Jifeng, Chen Weibiao. Conduction Cooling and Compact,High Peak-Power,Nanoseconds Pluse Lasers[J]. Chinese Journal of Lasers, 2015, 42(9): 0902005.

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