采用内包层直径为125 μm 的双包层掺镱光纤，搭建了谐振腔结构全光纤激光器系统，获得了1018 nm 的高功率激光输出。通过优化光纤长度和控制抽运源波长，单模激光输出功率为254 W，光光转换效率达到81%，光谱中无自发辐射光和剩余抽运光，信噪比大于35 dB。由于抽运半导体激光器的输出波长随着输出功率变化，光纤激光器的转换效率也将改变，为了提高转换效率，抽运半导体激光器的输出波长需要精确控制；光纤激光器长期稳定性测试结果表明，4 h 连续工作的不稳定度小于0.5%。本光纤激光器系统是同带抽运高功率光纤激光器的理想抽运源。

建立了一套以主动-主动瞬态锁模激光器为主振荡器, 一级双程预放大和两级单程放大组成的高重复频率大能量锁模激光系统, 并采用了精密腔长调节、单脉冲选择、热退偏补偿及抗高功率密度光损伤等关键技术。在频率20 Hz时, 1064 nm单脉冲激光输出能量≥500 mJ, 脉冲宽度为300 ps, 发散角≤0.8 mrad, 外触发与出光时间抖动为±15 ns。用BBO晶体倍频, 532 nm激光输出能量≥240 mJ, 转换效率≥45%。该激光器已用于远程人造卫星测距, 工作脉冲次数≥2×108, 测距精度2 cm左右。

介绍了一种激光二极管抽运的高重复频率、大能量、高光束质量的激光主振荡功率放大器(MOPA)系统。针对激光二极管抽运MOPA系统在放大过程中的主要技术问题,进行了系统的研究。采用计算机模拟并结合实际应用设计了激光二极管侧面均匀抽运结构,从理论上对激光放大器的性能进行了估算。放大过程中采取了补偿热致双折射效应、保持高光束质量、防止自发辐射产生及抗破坏等措施,在重复频率为100 Hz时,单脉冲输出能量为5 J,脉宽约为20 ns,光束质量约为5倍衍射极限。

为了在高功率DPL中获取高光束质量输出激光,利用扭转模获取高光束质量种籽源的同时,进行了高重复频率下的热致及光致双折射效应的补偿、高功率二极管均匀泵浦聚光腔设计及相位共轭镜用于改善激光系统光束质量等特性研究.最终获得了重复频率40 Hz、单脉冲能量大于400mJ、近衍射极限的高光束质量激光输出.这种方法对高功率激光系统的设计十分有用.

介绍了-种高光束质量、高峰值功率的二极管抽运主振荡功率放大器(MOPA)系统.通过对抽运均匀性的优化及放大特性的研究,应用了像传递和相位共轭等技术,达到了重复频率40 Hz,单脉冲能量400mJ,脉冲宽度约7ns,光束质量优于2倍衍射极限的指标.

报道了适用于板条激光器高平均功率运转的晶体结构设计,抽运腔设计,谐振腔设计;给出了实验结果: 用单根板条(6 mm×30 mmX203 mm)达到了输出功率P=1028 W, 重复频率f=100 Hz,连续工作时间t=0.5 h,光束质量M2x=2.386,Μ2y=2.528,输出不稳定度:2.1%,激光脉冲宽度τ=0.238 ms。

研究设计了高效均匀抽运、均匀冷却的聚光腔;采用双YAG棒中间加90°旋光器,输出镜采用特制的变反射 率介质膜与全反镜构成非稳定谐振腔,使振荡级在较髙输出能量时获得近衍射极限的激光输出；放大级采用光学性能一致的YAG棒(“姊妹棒”)中间加90°旋光器构成减少热退偏的放大单元,经过两个放大单元及相应的级间隔离光学扩束、匹配等减小光束畸变,获得了高重复频率、高光束质量、高峰值功率激光输出。其性能指标为: 1)输出峰值功率:λ1=1064 nm,Ρ1=388 MW/p, λ2=532 nm,P2=158 MW/p； 2)脉冲宽度: τ1=8 ns(λ1=1064 nm), τ2=6.8 ns(λ2=532 nm); 3)光束质量:M2=1.62(1.6倍衍射极限)；4)重复频率:f=61 Hz; 5)连续工作时间: t=20 min。