Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Space Laser Communication and Detection Technology, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Key Laboratory of High Power Laser Materials, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
In this work, the absorption, fluorescence spectra, and fluorescence decay curve of Nd:Lu3Al5O12, i.e., neodymium lutetium aluminum garnet (Nd:LuAG) ceramic are investigated. A diode-end-pumped Nd:LuAG ceramic laser is demonstrated for the first time (to our knowledge). We present the experiment results of Nd:LuAG ceramic’s continuous wave (CW) and electro-optically (E-O) Q-switched performance. CW output power of 2.5 W is obtained, corresponding to optical-to-optical efficiency of 17.2% and slope efficiency of 24.3%. For the E-O Q-switched setup, the shortest pulse width and the largest pulse energy are measured to be 4.8 ns and 1.96 mJ, respectively. Its optical-to-optical efficiency and the slope efficiency are 17.3% and 28.7%, respectively.
160.3380 Laser materials 140.3380 Laser materials 140.3480 Lasers, diode-pumped 140.3530 Lasers, neodymium Chinese Optics Letters
2015, 13(5): 051602
1 南京邮电大学 光电工程学院，南京 210046
2 中国科学院 上海光学精密机械研究所 高功率激光和物理联合实验室,上海 201800
3 中国科学院 西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室，西安 710119
为了研究二极管阵列抽运折射率匹配液冷却的掺Nd3+玻璃微球阵列增益区产生的热效应，采用FLUENT6.3.26软件建立了激光器增益区流场的热-流-固耦合模型，利用有限元分析法，模拟分析了钕玻璃微球阵列的温度分布与自身尺寸、匹配液流速、微球层数和抽运频率的变化关系及其对热畸变的影响。由模拟结果可知，固体微球激光器的热恢复时间短，冷却效果与微球层数无关，流速增加对小尺寸微球的冷却效果无明显改善; 当抽运频率为1Hz时，直径为2mm和4mm的微球增益区的单程最大光程差为3.1nm和51.9nm。结果表明，该构型激光器具有高效的冷却能力。这一结果对微球阵列激光器的热管理是有帮助的。
激光器 热分析 流-热-固耦合模型 折射率匹配 二极管抽运 lasers thermal analysis thermal-flow-solid coupling model index-matching diode-pumped
1 南京邮电大学光电工程学院, 江苏 南京 210023
2 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室, 上海 201800
3 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
针对目前高功率固体激光器的热管理问题，提出了一种基于折射率匹配液冷却的固体微球阵列激光技术方案。按照该方案搭建了布儒斯特角透射式激光放大光路，进行了掺Nd3+玻璃微球阵列激光器流动出光实验，实现了连续稳定的激光输出，并对其激光特性进行了初步研究。直径为2 mm和4 mm微球阵列激光器在1 Hz抽运频率下获得的最大单脉冲能量分别为30.2 mJ和115.4 mJ，斜率效率分别为4.6%和16.2%。随着抽运频率的增加，激光输出能量下降。实验结果表明，掺Nd3+玻璃微球阵列激光器具有较好的散热效能和热稳定性，在高功率激光器方向具有极大的应用潜力。
激光器 微球阵列激光 热管理 激光二极管抽运 高功率激光 中国激光
2013, 40(10): 1002010
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光和物理联合实验室， 上海 201800
2 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学国家重点实验室， 陕西 西安 710119
为了研究一种新型固液混合型的流体激光材料作为激光增益介质应用的性能，研究了其散射损耗随折射率及温度的变化规律。搭建了行波放大器实验平台，进行了该新型流体激光材料和钕玻璃固体激光材料的性能对比。实验表明，该流体材料具有典型的激光增益特性，然而其散射损耗对介质折射率和温度的变化比较敏感；在固液相折射率匹配的条件下，散射损耗小于0.0047 cm－1。实验结果表明，通过对折射率匹配的控制，该流体激光介质可以将散射损耗控制在合理的范围内以实现显著的激光增益，具有向高能激光体系发展的前景。
材料 流体激光介质 散射损耗 折射率匹配
