高重复频率大能量窄脉宽激光器在激光成像、激光加工、精密测量等领域中得到广泛应用。采用电光腔倒空技术和双棒串接结构, 通过减小热透镜效应的影响并保证振荡光与抽运光的良好模式匹配, 实现了高效率、大能量、窄脉宽1064 nm 线偏振脉冲激光输出。以偏硼酸钡(BBO)普克尔盒作为电光开关, 采用低吸收系数的914 nm光纤耦合半导体激光器端面抽运Nd∶YVO4晶体, 提高了激光器的热稳定性。在重复频率7 kHz的条件下, 当谐振腔腔长为450 mm, 晶体吸收功率为79.6 W时, 获得了脉冲宽度为5 ns, 最大平均输出功率为35 W, 单脉冲能量为5 mJ的稳定脉冲激光输出, 对应的光-光转换效率为44%。

通过对半导体激光阵列进行光谱组束, 使阵列中各个发光单元的光束重叠, 同时锁定在不同的波长上; 将组束后的光束进行频率变换, 组束的各个光束同时满足非线性频率变换中的和频条件, 产生和频的蓝光输出。光谱组束半导体激光阵列增加了参与非线性频率变换半导体激光发光单元的个数, 有利于提高整体频率变换的输出功率。实验采用标准的半导体激光阵列, 组束后连续输出功率为18.2 W, 非线性频率变换产生的蓝光的输出功率为93 mW, 光光转换效率约为0.51%。实验证明了光谱组束半导体激光阵列多谱线频率变换的可行性。