提出了一种紧凑型、声光调Q、高功率的4.1 μm中红外内腔式氧化镁掺杂的周期性极化铌酸锂晶体光参量振荡激光系统.基于内腔单谐振光参量振荡器动力学模型, 对内腔光参量振荡器的阈值倍数及下转换效率的影响因素进行分析, 提出实验中对光参量振荡阈值调节的办法, 优化了大功率情况下光参量振荡的下转换效率.引入共振泵浦与单端键合晶体方式提高了大功率泵浦的热稳定性.基于光场传输理论与谐振腔稳定性理论, 并考虑增益介质热效应, 数值模拟了大功率泵浦注入时腔内基频光、信号光及闲频光的三波光场模式匹配, 以确保光参量振荡器在高功率下稳定运转.对光参量振荡阈值进行调节, 提高了参量光的下转换效率, 最终得到4.125 μm的中红外高重频脉冲瓦级激光输出, 激光重复频率1~100 kHz可调, 脉冲宽度小于9 ns, 最高单脉冲能量36.7 J, 最高峰值功率4.257 kW, 最高输出功率为1.12 W, 其对应的下转换效率为29.7%, 最大光光转换效率为4.26%.
固体激光器 中红外激光 内腔式光学参量振荡器 高功率 Solid state laser Mid-infrared Intra-cavity optical parametric oscillator MgO: PPLN MgO: PPLN High power
1 装甲兵工程学院 装备再制造技术国防科技重点实验室, 北京 100072
2 65589部队,辽宁瓦房店,116300
针对扭曲薄壁结构类部件易发生体积损伤而造成工程损失的实际,以体积损伤压缩机叶片模拟件激光再制造成形为目标,通过表面形貌对比、稀释率及宽高比分析,选择优化工艺参数;以成形部位截面几何参量和激光成形形状参数为指标,采用斜坡预成形工艺,对再制造成形过程进行量化控制,实现异形曲面截面特征的体积损伤部位的激光再制造成形。采用金相显微观察和测量的试验方法,对成形部位缺陷及尺寸精度进行试验分析,试验结果表明: 成形部位无气孔、裂纹等缺陷,熔覆层与基体为致密的冶金结合,再制造成形部位热影响区较小,在2～3 mm之间,成形后模拟件宽度方向尺寸精度误差在2 mm之内,两侧斜面弯曲部分成形精度误差在3°以内,其主要形状控制参数均具有较高精度。
激光再制造 复杂异形曲面 量化成形 精度分析 laser remanufacture complex special-shaped surface quantitative forming precision analysis〖＝〗
1 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
介绍了激光器输出功率与腔体温度之间关系的测试系统.该系统通过控温电源改变致冷器的工作电流,即改变激光器腔体内温度,并通过计算机采集激光器功率值与热敏电阻阻值,热敏电阻阻值转换为温度值,同时对激光器功率与腔体温度关系进行分析,找出激光器的最佳工作点.该系统已应用到激光器的生产中,可以多台激光器同时检测,提高激光器的调试速度,即提高生产效率.
激光器功率 热敏电阻 温控 致冷器
