中国激光, 2017, 44 (3): 0301003, 网络出版: 2017-03-08   

太阳光直接抽运1064 nm激光放大器 下载: 528次

Solar Directly Pumped 1064 nm Laser Amplifier
作者单位
北京理工大学光电学院, 北京 100081
摘要
设计了太阳光直接抽运1064 nm激光放大器,并实现了太阳光抽运下的激光放大。该激光放大器采用菲涅耳透镜和金属锥型腔相结合的太阳光会聚系统,增益介质为圆盘状Nd∶YAG和Nd/Cr∶YAG晶体。分析了固体激光放大的原理。通过tracePro仿真太阳光会聚系统,计算了增益介质表面的抽运光功率密度。基于Nd∶YAG与Nd/Cr∶YAG的光学与物理参数,用LASCAD仿真了增益介质内部的温度分布,验证了设计的可行性。在太阳辐射功率密度为900 W/m2和种子光最大功率为300 mW的实验条件下,最大激光输出为475.1 mW。对比分析了不同的太阳光会聚系统和不同增益介质的放大实验数据,探讨了后续改进的方向。
Abstract
The solar directly pumped 1064 nm laser amplifier is designed, and the solar pumped laser amplification is realized. The laser amplifier uses Fresnel lens and metal conical cavity as sunlight gathering system. The laser materials are Nd∶YAG and Nd/Cr∶YAG disk. The theory of solid-state laser amplification is analyzed. The sunlight gathering system is simulated by tracePro, and the pump power density at surface of the laser material is calculated. Based on the physical properties and optical features of Nd∶YAG and Nd/Cr∶YAG, the internal temperature distribution of the laser material is simulated with LASCAD to verify the feasibility of the design. When the solar radiation power density is 900 W/m2 and the maximum seed laser power is 300 mW, the maximum laser output power is 475.1 mW. Experimental data of different sunlight gathering systems and laser materials are analyzed comparatively to provide direction for further improvement.

王予, 赵长明, 杨苏辉, 张海洋, 关哲. 太阳光直接抽运1064 nm激光放大器[J]. 中国激光, 2017, 44(3): 0301003. Wang Yu, Zhao Changming, Yang Suhui, Zhang Haiyang, Guan Zhe. Solar Directly Pumped 1064 nm Laser Amplifier[J]. Chinese Journal of Lasers, 2017, 44(3): 0301003.

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