研制一台大能量高稳定性的钕玻璃激光器。采用陶瓷紧包聚光腔, 双脉冲氙灯侧面泵浦棒状磷酸盐钕玻璃, 平行平面谐振腔实现激光器大能量、稳定性输出。应用光线追迹软件, 仿真聚光腔内钕玻璃激光棒泵浦光场, 分析聚光腔的泵浦光分布,优化聚光腔设计。采用半桥逆变式串联谐振充电的电源主电路, 应用PID控制技术的控制电路实现激光器高稳定输出。通过实验分析计算, 钕玻璃激光器输出单脉冲能量为214 J、脉宽为2 ms, 激光能量输出的稳定性为±0.7%, 电-光转换效率为1.9%和光束质量M2为1.5的激光。
钕玻璃激光器 大能量 高稳定性 开关电源 光线追迹 Nd∶glass laser high energy high stability switching power supply ray tracing
设计了一种新型的钕玻璃激光器谐振腔以满足激光器高稳定性及高强度激光输出的要求。该激光器利用角锥棱镜阵列作为谐振腔后腔镜, 平面镜作输出镜, 大尺寸钕玻璃棒作激光工作物质。对激光器进行了实验研究, 实验中获得了能量大于450 J的1.06 μm激光输出, 发散角为0.6 mrad左右, 电-光效率为2.1%。实验中采集到的光斑不是一系列振幅(强度)相等的小光斑, 而是中间有一个巨峰, 在其周围分布着一系列振幅(强度)小得多的次峰。对实验结果进行了解释与讨论, 提出了利用角锥棱镜阵列进行激光束相干合成的设想。
激光器 钕玻璃激光器 角锥棱镜阵列 光束合成
1 四川大学 激光物理与化学研究所，成都 610064
2 西南技术物理研究所，成都 610041
3 中国科学院 光电技术研究所，成都 610209
为了进一步提高激光器输出功率，针对脉冲串工作的2kJ高能量钕玻璃固体激光器，采用有限差分法，对比研究了传统恒温水冷方式和采用传统水冷与加热控制相结合的新型热管理技术下的激光棒温度分布情况。结果表明，采用新型热管理技术可以降低激光棒内的温度梯度，确保高能量激光输出。
激光技术 高能量钕玻璃固体激光器 热管理 温度分布 laser technique high energy Nd∶glass laser thermal management temperature distribution
