红外与激光工程
2021, 50(3): 20200038
华中光电技术研究所－武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430223
高功率高重频脉冲激光在**、工业、医疗和科研等领域具有诸多用途。通过激光二极管侧面泵浦及声光调Q技术, 实现了高功率高重频1 064 nm脉冲激光的输出。对单模块本征+单通放大和单腔双模块进行了对比试验研究, 同时对石英旋光器的热退偏补偿效应进行了试验验证。在腔内加入石英旋光器后, 脉冲激光输出功率由370 W增加到393 W, 远场光束发散角也由13 mrad减小为10.3 mrad。通过双模块本征+单通放大的装置, 在声光调制频率25 kHz的条件下, 获得了最高功率500 W, 脉宽95 ns的脉冲激光输出。该型激光器峰值功率高、光束质量好、结构简单, 可为高功率高重频脉冲激光器的应用研发提供设计参考。
激光二极管侧面泵浦 声光调Q 热退偏补偿 高重频 脉冲激光 LD side-pumping acousto-optic Q-switched thermal depolarization compensation high repetition rate pulsed laser
中国工程物理研究院应用电子学研究所高能激光科学与技术重点实验室， 四川 绵阳 621900
研究了高功率端抽运Nd∶YAG板条激光器的退偏特性。使用高功率偏振片和90°石英旋光片, 实现了对高功率板条激光器输出激光的偏振状态控制和退偏补偿, 有效提升了激光器线偏振光输出功率,改善了线偏振光近场光强分布的均匀性。实验结果表明, 通过优化偏振补偿, 输出线偏振激光功率由8.7 kW提升至9.6 kW, 退偏率由30.8%降至3.1%。
激光技术 板条激光器 退偏补偿 偏振控制
中国科学院半导体研究所全固态光源实验室， 北京 100083
报道了一种86 W准基模的激光二极管侧面抽运Nd:YAG激光器。所用激光晶体直径为3 mm，长度为65 mm，抽运方式为三维侧泵。通过凸面镜增大模体积，采用双棒串接插入90\O旋光片的方法补偿热致双折射，通过计算和实验相结合的办法得到较优化的谐振腔参数，并分析了谐振腔长度和激光模块之间的距离对稳区的影响；得到最高功率86 W，M2<2的准基模激光输出。数值计算了径向和切向偏振模式的半径随热透镜焦距的变化。数值计算了激光器的输出参数，与实验结果进行了比较。设计了较优化的扩束聚焦系统，分析了经过扩束聚焦系统后激光束腰位置波动随抽运功率的变化规律。
激光器 高光束质量 热退偏补偿 侧面抽运 激光与光电子学进展
2011, 48(7): 071403
1 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室， 浙江 杭州 310027
2 中国计量学院， 浙江 杭州 310018
在高功率线偏振基模输出激光二极管(LD)侧面抽运NdYAG激光腔中，热致双折射效应是影响线偏振基模输出功率的主要热效应。利用双棒串接结构，对热致双折射效应引起的退偏效应进行了有效的补偿。在分析谐振腔参数对激光器性能影响的基础上，通过优化设计，在实验中得到了35 W的线偏振基模输出。
激光器 基模 热致双折射 退偏补偿 双棒串接
为了消除热致退偏对激光输出的影响，分析了重频固体激光器中热致退偏产生的原因，采用了一种新型的、能有效补偿腔内热致退偏效应的腔型。由结果可知，重复频率从20Hz增大到50Hz时，输出激光光斑无明显变化，无畸变，激光输出能量未降低；在50Hz时注入9．6J，其动态输出111．24mJ的1064nm激光，电光效率为1．16%，输出稳定度达±1．85%。结果表明，该腔型对热致退偏有很好的补偿作用。
激光器 退偏补偿 热效应 Nd∶YAG激光器 lasers depolarization losses compensate thermal effect Nd∶YAG lasers
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
为了同时补偿固体增益介质的热致双折射及热透镜效应,进一步提高重复频率1 kHz激光二极管(LD)侧向抽运高平均功率电光调Q Nd:YAG激光器的输出功率,设计了一种完全消除热退偏损耗的双调Q开关谐振腔结构,此结构在传统调Q谐振腔的基础上沿着偏振片的退偏方向增加了一个调Q谐振支路,并使得激光从增益介质方向输出。实验结果表明,此激光器的单脉冲能量比单Q开关结构的非补偿腔输出能量高出74.7%。当侧面抽运的激光二极管输出脉冲能量达到307 mJ时,激光输出能量达到26.2 mJ,光-光转换效率为8.5%,光束发散角为1 mrad。
激光技术 Nd:YAG激光器 热退偏补偿 电光调Q 热致双折射
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
为了有效地补偿激光二极管(LD)侧向抽运1000 Hz重复率电光调Q Nd:YAG激光器棒状增益介质内存在的热致双折射损耗，设计了一种新颖的双调Q晶体开关复合谐振腔结构。实验结果表明，设计的双调Q晶体开关结构Nd:YAG激光器输出激光脉冲能量比单调Q晶体开关结构的非补偿腔输出能量提高了56%，当侧面抽运半导体激光器输出功率达到450 W时，激光输出达到30 mJ/pulse，输出光束偏振度优于10:1，激光脉冲宽度约14 ns。并获得6.7%的光-光转换效率。通过对双调Q开光激光谐振腔进行建模，并用求解速率方程对其特性进行理论分析，所得的计算结果与实验结果基本吻合。
激光技术 全固态激光器 电光调Q 退偏补偿 速率方程
1 华北光电技术研究所激光技术部,北京,100015
2 山西大学光电研究所,山西,太原,030006
采用半导体激光抽运单纵模激光器作为主振荡器、三级氙灯抽运的Nd:YAG放大器及受激布里渊散射(SBS)位相共轭镜组成双通放大MOPA系统，并采用像传递、热退偏补偿及消除激光器自激等关键技术，完成了一套高重复频率大能量单纵模激光器。在频率为40 Hz时，获得输出能量>450 mJ，能量输出稳定性为3.5%(RMS)，脉冲宽度约8 ns，光束质量为近衍射极限(<1.3衍射极限)的实验结果。
激光技术 单纵模 热退偏补偿 像传递 受激布里渊散射(SBS)位相共轭
