高功率、高光束质量 2 μm波段的固体激光器在激光医疗、遥感、高精度光谱测量和**等方面有着重要的应用。与传统掺摘杂激光晶体( YAG、YLF、YAP)相比, 掺 Tm倍半氧化物晶体( Y2O3、Lu2O3、Sc2O3)具有低声子能量、高热导率和宽光谱范围等优点。文中报道了一种高效率连续波 Tm:Y2O3中红外固体激光器。使用 1 678 nm掺 Er拉曼光纤激光器作为泵浦源, 最高获得了 63.3%的斜率效率。激光器最大输出功率为 0.4 W, 中心波长位于 2 051 nm。另外, 测算出最大输出功率下的水平和垂直方向的光束质量因子分别为 1.2和 1.1。最后, 对掺杂 Tm倍半氧化物固体激光器的未来技术发展进行展望, 旨在为相关领域技术人员提供一定指导和启示。

散热管理是保障半导体激光器功率稳定性的关键因素。因此, 了解半导体激光器的传热过程并解决其散热问题, 是实现半导体激光器工程化应用的重要环节。对半导体激光器散热管理方式的工作原理和典型散热方法进行了综述, 期望为从事高功率半导体激光研究的人员提供技术参考。

根据大功率、低噪声半导体泵浦光纤激光器对于激光电源的要求, 通过LD工作原理和输出特性分析, 设计一种以 ADuc842高速单片机为主控芯片的LD驱动控制电路。设计采用自动电流控制(ACC)和自动温度控制(ATC)的方式, 实现LD的恒流源驱动和恒温控制。设计还引用了双限流电路、浪涌吸收电路及慢启动电路等一系列保护电路, 提高了LD的抗冲击能力和工作稳定性。实验结果表明, 电流输出稳定度优于[0.5%], 温度稳定度达到[±0.1℃] 。

半导体激光器驱动电源的性能直接影响着激光输出稳定性和激光器寿命。给出了 40 ℃高温环境下 100 W高功率光纤耦合半导体激光器模块的驱动电源设计方法, 主要包括: 恒流源设计、 TEC双向温度控制器及相应的单片机控制器和保护电路设计等。该驱动电源实现了电流输出范围 0~45 A连续可调, 电流控制精度优于 1%; 控温范围+15 ℃~+35 ℃, 控温精度 0.5 ℃。

介绍了光栅调谐原理，分析了闪耀光栅性能和选择了光栅参数；设计了 TEA CO2激光器光栅调谐选支系统，对可调谐选支输出控制系统的软、硬件进行了设计开发；实验表明，研制的 TEA CO2激光器光栅调谐选支系统，可精准、快速地实现光栅选支谱线输出。