强激光与粒子束
2020, 32(1): 011019
为了研究LD面阵侧面泵浦Nd∶YAG晶体吸收光场的均匀性, 本文提出了一种新的求解泵浦光路径的计算方法。首先建立了适用于不同泵浦结构的激光二极管多侧面泵浦全固态激光器的晶体吸收光场分布模型; 然后模拟并分析了单向面阵泵浦结构各参量: bar条个数、bar条间隔、bar面倾斜程度对面阵泵浦晶体吸收光场均匀性及泵浦效率的影响。本文研究为LD侧面泵浦全固态激光器的设计和研究提供理论基础。
LD面阵泵浦 光线追迹法 光场均匀性 diode planar arrays pumped method of ray trace pump uniformity
清华大学 精密仪器与机械学系 光子与电子技术研究中心 摩擦学国家重点实验室,北京 100084
为了分析角部抽运方式在中小功率激光器设计中的可行性,基于光线追迹法,计算了不同的激光介质几何结构参量和不同的二极管温度条件下角部抽运复合板条激光器的抽运效率和抽运均匀性。从模拟计算结果可知,只要选择合理的激光介质结构参量,角抽运方式能得到高的抽运效率和较好的抽运均匀性。设计了一种角部抽运Nd:YAG复合板条激光器,在45W的抽运功率下获得了12W的激光输出,光光转换效率约为26.7％,在40W抽运时光束质量Mx2=1.47,My2=1.36。理论分析和实验设计表明,角抽运方式在小功率激光器设计中是可行的。
激光器 角部抽运 光线追迹法 抽运效率 抽运均匀性 lasers corner-pumped ray-tracing algorithm pumping efficiency pump uniformity
侧面泵浦薄片激光器中有三个最为关键因素:热键合、泵浦光的均匀性、热沉冷却。文章从理论和实验两方面对二极管侧面泵浦的薄片激光器增益介质晶体内光分布的均匀性进行了研究。在理论上,通过建立二极管侧面泵浦薄片激光器介质内泵浦光吸收情况的数值模型,模拟计算了在Nd:YAG晶体掺杂浓度为0.6at%、七个二极管均匀泵浦条件下,不同晶体尺寸的光斑分布。从实验上,设计了测量晶体内光分布的实验,实验结果与理论结果非常相近。理论模拟结果对实验有一定的指导作用,尤其是在大功率泵浦的情况下有很好的指导意义。
侧面泵浦 薄片激光器 模拟计算 泵浦均匀性 side-pumped thin disk laser simulation pump uniformity
