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1kW级浸入式直接液冷Nd:YAG多薄片激光谐振腔

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摘要

介绍了一种工作在准连续状态下的直接液体冷却的侧面泵浦Nd:YAG多薄片激光谐振腔,装置选用20片Nd:YAG薄片作为增益介质,由激光二极管阵列在其侧面进行泵浦,流动的硅氧烷溶液作为冷却液在其端面进行冷却,振荡激光以布儒斯特角穿过多层薄片和冷却液实现增益。建立了单流道实验装置,使用粒子图像测速(PIV)系统研究了冷却流场的运动状态。通过间接方法测量了流场的冷却能力,基于流体力学层流模型数值模拟了流场的冷却效果,实验结果证明了模型的置信性,进而基于模型对激光器中薄片的热安全性进行了评估。在泵浦能量为49.9J时,稳腔提取下获得了15.7J的最大脉冲能量输出,对应光光效率和斜率效率分别为31.4%和39.2%;在泵浦脉宽为τ = 250μs,频率为f = 100Hz,对应平均泵浦功率为5kW时,获得了1440W的平均输出功率。

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补充资料

DOI:10.3788/cjl201744.0801002

作者单位:

    中国工程物理研究院应用电子学研究所
    中国工程物理研究院应用电子学研究所
    中国工程物理研究院应用电子学研究所
    中国工程物理研究院应用电子学研究所
    四川大学光电子研究中心
    中国工程物理研究院应用电子学研究所
    中国工程物理研究院应用电子学研究所
    中国工程物理研究院应用电子学研究所
    衢州学院
    成都 西南交通大学 光电工程研究所
    中国工程物理研究院应用电子学研究所
    中国工程物理研究院应用电子学研究所

引用该论文

王柯,涂波,尚建力,安向超,易家玉,于益,廖原,吕文强,叶志斌,杜近宇,高清松,张凯. 1kW级浸入式直接液冷Nd:YAG多薄片激光谐振腔[J].中国激光,2017,44(8):0801002.