根据单管半导体激光器出射光束特点，分别采用1/e2、环围能量以及二阶矩定义描述光束束宽，在高斯光束近似下采用双曲线拟合法测算得到不同方法定义束宽时的光参数积(BPP)，并与芯径为105 μm、数值孔径为0.2 的光纤所能接受的最大BPP 进行比较。对该单管半导体激光器进行光纤耦合，实验中单管半导体激光边模数量随注入电流的增大逐渐增多，光束质量的恶化导致其光纤耦合效率逐渐降低，当注入电流由1 A 增大到13 A 时，光纤耦合效率由96.5%降为88.8%。研究表明以二阶矩定义束宽半径测算光参数积BPP 去描述与评价单管半导体激光器光束质量特征是最为准确合理的。
激光器 半导体激光器 单管 光纤耦合 光束质量 光参数积 二阶矩
中国科学院半导体研究所全固态光源实验室， 北京 100083
报道了一种86 W准基模的激光二极管侧面抽运Nd:YAG激光器。所用激光晶体直径为3 mm，长度为65 mm，抽运方式为三维侧泵。通过凸面镜增大模体积，采用双棒串接插入90\O旋光片的方法补偿热致双折射，通过计算和实验相结合的办法得到较优化的谐振腔参数，并分析了谐振腔长度和激光模块之间的距离对稳区的影响；得到最高功率86 W，M2<2的准基模激光输出。数值计算了径向和切向偏振模式的半径随热透镜焦距的变化。数值计算了激光器的输出参数，与实验结果进行了比较。设计了较优化的扩束聚焦系统，分析了经过扩束聚焦系统后激光束腰位置波动随抽运功率的变化规律。
激光器 高光束质量 热退偏补偿 侧面抽运 激光与光电子学进展
2011, 48(7): 071403
以实现高功率、高光束质量的脉冲激光输出为目的,对非对称平-凹谐振腔的结构进行了理论分析。设计出了高功率、高光束质量非对称放置的平-凹谐振腔、双氙灯泵浦的脉冲Nd:YAG激光器。当占空比为9%时,实现输出激光平均功率近480 W,光束参数积优于12.7 mm·mrad,电光转化效率近4%,与理论分析吻合,可用芯径300 μm的光纤传输,不稳定性优于±1%。加工实验证明有较好的质量:切割材料为不锈钢,厚度为3 mm时、切割速度为0.6 m/min和厚度为1.5 mm、切割速度为1.2 m/min时,两种情况下所得切缝宽度均为250 μm,且切割上下沿光滑。
脉冲固体激光器 Nd:YAG激光器 谐振腔 热焦距 光束质量 pulsed solid laser Nd:YAG resonator thermal focal length beam quality
北京工业大学激光工程研究院,国家产学研激光技术中心,北京,100124
分析了单声光器件、超声场相互平行和相互正交的两声光Q开关器件衍射损耗,给出正常布喇格衍射的超声场相互平行和相互正交的双声光Q开关器件衍射效率的表达式.采用功率分配器保证两声光Q开关的同步和有效功率驱动.Nd∶YAG激光器的实验结果表明,超声场相互平行双声光Q开关的关断损耗比单声光器件提高了1倍多,而超声场相互正交双声光Q开关的关断损耗比单声光器件提高了2倍多,能够有效的关断大功率固体连续激光.
固体激光 声光调Q 衍射效率 正常布喇格衍射
光束质量参数对大功率固体激光器光纤耦合系统的设计起着关键作用。大功率固体激光器输出的为多模激光束,引入等效基模光束来计算多模激光束的光束质量是一种有效的方法,并定义包含光斑能量98%的光斑半径为束宽,以此计算多模激光束的光束质量,是准确有效的。结合大功率固体激光器的光纤耦合原理和光束变换理论设计了高效耦合系统,并对系统内透镜的通光孔径及焦距等参量做了数值优化。实验证明,此光纤耦合系统能够进行大功率固体激光高效率耦合,成功地实现了输入功率为2000 W时,耦合效率大于94%的激光输出,并给出了光纤耦合的效率曲线及分析。
激光技术 固体激光 光纤耦合 光束质量 束宽
