1 中国科学院上海光学精密机械研究所 中国科学院强激光材料重点实验室，上海 201800
2 中国科学院大学，北京 100049
重频纳秒大能量激光器在科研探究、工业制造、**防务等领域发挥着重要作用，本文详细介绍了Yb3+ 或 Nd3+稀土离子掺杂的激光晶体、激光玻璃和激光陶瓷的研究进展以及相应的重频纳秒大能量激光器代表性成果，分析了激光增益介质发射截面、热导率、上能级寿命等参数特性对激光系统的影响。针对重频纳秒大能量激光器增益介质的选择制备、热管理、自发辐射放大效应管控展开讨论并梳理解决对策，对其未来的发展前景进行了展望。
重频脉冲激光器 大能量激光器 Yb3+ Nd3+ 增益介质 heavy frequency pulse laser large energy laser Yb3+，Nd3+，gain medium
1 长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室，长春30022
2 陆装沈阳军代局驻吉林地区军代室，长春1300
设计了一台紧凑型高温激光二极管阵列侧面泵浦Nd：YAG脉冲激光器。通过半导体制冷器控制泵浦源工作温度在60℃，其发射中心波长为808 nm，谱线宽度为4 nm。模拟了泵浦源在40℃、50℃和60℃条件下60 s内的温度场分布。实验所用激光增益介质为Nd：YAG晶体，尺寸为
φ 5 mm×50 mm，掺Nd
3+摩尔浓度为
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。采用磷酸二氘钾晶体作为电光调Q开关，在泵浦源电脉宽250
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，重复频率20 Hz、1 Hz条件下，获得最大能量为230 mJ、246 mJ的单脉冲输出，对应的脉冲宽度分别为8.4 ns、7.8 ns。光束发散角约为1.6 mrad。设计的Nd：YAG脉冲激光器总的电-光转换效率大于4.6%。
中国科学院安徽光学精密机械研究所激光技术中心, 安徽 合肥 230031
实用型大能量高功率准分子激光器广泛地应用于材料的加工及表面处理, 介绍了其在液晶平板显示行业、 太阳能光伏行业、半导体行业及汽车制造业的应用。分析了大能量高功率准分子激光器的关键技术, 如大面积均匀放电技术,预电离技术,高压快脉冲激励技术以及为了得到更大的脉冲能量及功率输出而采用的双腔同步技术。
激光技术 准分子激光 大能量 高功率 磁脉冲压缩 激光退火 laser techniques excimer laser large energy high power magnetic pulse compression laser annealing
1 中国科学院 安徽光学精密机械研究所, 合肥 230031
2 中国科学院 安徽光学精密机械研究所, 合肥 23003
研制了一台KrF大能量准分子激光器，激光器采用紧凑型Chang电极与紫外火花预电离的结合,实现了激活区大面积的均匀辉光放电，利用LC反转倍压以及一级磁脉冲压缩技术在放电电容上实现了峰值电压40 kV、脉冲上升时间约为100 ns的高压快脉冲激励。研究了工作气体含量对激光器能量输出的影响，在总气压3.3×105 Pa，F2/He,Kr,Ne体积分数比值为1.97∶3.18∶94.85，充电电压27 kV时，得到了738 mJ的单脉冲能量输出，激光近场光斑30 mm×14 mm，在充电电压23 kV时，全电效率最高，达到2.0%。
准分子激光器 激光退火 大能量 磁脉冲压缩 excimer laser excimer laser annealing large energy magnetic pulse compression 强激光与粒子束
2013, 25(11): 3060
报道了高重复频率大能量连续激光二极管(LD)侧面抽运Cr4+YAG被动调Q Nd:YAG激光器。把工作物质等效为厚透镜, 根据ABCD定律计算了平平腔、平凹腔、平凸腔中激光束的模参数, 通过对比基模体积, 选择了平凸腔结构。实验中获得了高重复频率大能量被动调Q激光, 并实现了TEM00模运转。当抽运功率为136.20 W时, 被动调Q激光单脉冲能量达到2.46 mJ, 峰值功率24.36 kW, 脉冲重复频率4.22 kHz, 脉冲宽度101 ns, 脉冲幅度抖动约为5%, 频率抖动约为5%, 光束远场发散角小于1.5 mrad, 光束质量M2因子约为1.3。
激光器 高重复频率大能量 被动调Q 激光二极管侧面抽运
研究了高峰值功率大能量Nd:YAG固体激光器的主要技术问题。采用圆棒状激光工作物质实现高峰值功率大能量激光输出,并分析了该方案的部分技术细节。介绍了双KD*P晶体升压式Q开关的工作特点;阐述了双通道六级行波功率放大器的工作特性;利用激光束偏振特性进行了双光束45°偏振合成。实验实现了在重复频率20.0 Hz时,单脉冲输出能量≥8.5 J,脉冲宽度13.9 ns,光束质量M2≤3.99,能量不稳定度≤0.5%。
激光器 Nd:YAG固体激光器 大能量 升压式Q开关 光束合成
