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高功率Yb∶YAG陶瓷板条激光放大器的理论设计与实验研究

Theoretical Design and Experimental Research on High Power Yb∶YAG Ceramic Slab Laser Amplifier

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摘要

理论设计和制作了Yb∶YAG陶瓷板条, 通过铟砷化镓(InGaAs)二极管抽运、1030 nm种子激光注入以及双程放大, 在室温下实现了高功率的1030 nm激光输出。种子激光注入功率为1.18 kW和总抽运功率为19.98 kW时, 获得了5.97 kW的放大激光功率, 光-光转换效率约为24.0%, 斜率效率为27.9%。测量了Yb∶YAG陶瓷板条的透射波前, 模拟了不同耦合效率和温度时的输出功率。实验结果表明, 室温下Yb∶YAG在高亮度抽运和高亮度种子光注入时可以实现高功率的激光输出。

Abstract

A Yb∶YAG ceramic slab is designed theoretically and fabricated, and the high power laser output is achieved at 1030 nm under room-temperature with InGaAs diode pumping, 1030 nm seed laser injecting and double-pass amplifying. The amplified laser power is 5.97 kW when the total pumping power is 19.98 kW and the injected power of the seed laser is 1.18 kW. The optical-to-optical conversion efficiency is 24.0% and the slope efficiency is 27.9%. The transmission wavefront of the Yb∶YAG ceramic slab is measured and the output powers with different coupling efficiencies and working temperatures are simulated. The experimental results show that the high power laser output can be achieved in Yb∶YAG under room-temperature with high intensity pumping and high intensity seed laser injecting.

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中图分类号:TN248.1

DOI:10.3788/AOS201838.0114001

所属栏目:激光器与激光光学

收稿日期:2017-08-24

修改稿日期:2017-09-05

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作者单位    点击查看

李密:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999中国工程物理研究院研究生院, 北京 100088
周唐建:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
徐浏:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
高清松:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
章健:中国科学院上海硅酸盐研究所, 上海 200050
邬映臣:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
汪丹:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
胡浩:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
唐淳:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
于益:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
吴振海:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
李建民:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
石勇:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
赵娜:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999

联系人作者:李密(limi@tsinghua.org.cn)

备注:李密(1981-), 男, 博士研究生, 副研究员, 主要从事固体激光方面的研究。E-mail: limi@tsinghua.org.cn

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引用该论文

Li Mi,Zhou Tangjian,Xu Liu,Gao Qingsong,Zhang Jian,Wu Yingcheng,Wang Dan,Hu Hao,Tang Chun,Yu Yi,Wu Zhenhai,Li Jianmin,Shi Yong,Zhao Na. Theoretical Design and Experimental Research on High Power Yb∶YAG Ceramic Slab Laser Amplifier[J]. Acta Optica Sinica, 2018, 38(1): 0114001

李密,周唐建,徐浏,高清松,章健,邬映臣,汪丹,胡浩,唐淳,于益,吴振海,李建民,石勇,赵娜. 高功率Yb∶YAG陶瓷板条激光放大器的理论设计与实验研究[J]. 光学学报, 2018, 38(1): 0114001

被引情况

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