报道了一台输出功率超过1.5 kW的激光二极管抽运Nd:YAG双薄片激光器。设计了四通光学耦合系统, 通过优化经微柱透镜准直后光束的发散角, 实现了抽运光的近平顶分布。薄片激光介质镀完介质膜后镀Ti, Pt, Au实现金属化, 再采用铟焊工艺焊接在铜微通道冷却器上, 以提高散热效率和冷却的均匀性。采用两片直径40 mm, 厚度1.3 mm的Nd:YAG薄片激光介质, 在两个二极管激光器阵列抽运下, 当每个薄片上的抽运峰值功率为17.7 kW, 占空比10%时, 获得了平均功率1.52 kW的准连续激光输出, 光-光转换效率达到43%, 电-光转换效率超过20%。

激光介质的热效应是高平均功率固体激光器面临的最大挑战,采用薄片激光介质是解决热效应的有效手段之一。当在抽运区尺寸远大于薄片厚度并且抽运光均匀分布的条件下,热流近似为沿厚度方向的一维分布,从而大大降低介质的热透镜效应和热致应力双折射。设计了四通光学耦合系统,通过提高二极管激光器阵列输出激光强度分布的均匀性,并优化经微柱透镜准直后光束的发散角,实现了抽运光的近平顶分布。采用两片1 mm厚的Nd∶YAG薄片激光介质,在两个峰值功率2000 W,占空比为15%的二极管激光器阵列抽运下,获得了峰值功率1440 W,平均功率216 W的准连续激光输出,光光转换效率达到36%,电光转换效率超过16%,在稳腔下测得的光束质量M2因子约为12×13。