针对大功率激光二极管泵浦固体激光器(DPL)对大功率驱动电源的特殊要求,设计了一种大电流恒功率放电及驱动控制电路。将该电路与现有的充电和过流保护电路组成一套完整的激光二极管阵列驱动电源,并应用于基于大功率激光二极管阵列的DPL系统中。该驱动电源可为DPL系统提供频率为20 Hz,脉冲宽度为230 μs,200 A以上的驱动电流,这将对多种以DPL为基础的激光**系统产生重要的实际应用价值。
固体激光器 激光二极管泵浦固体激光器 激光二极管阵列 激光二极管阵列驱动电源 solid laser laser diode pumped solid laser laser diode array power driving power supply
1 郑州轻工业学院技术物理系,河南 郑州 450002
2 西安电子科技大学技术物理学院,陕西 西安 710071
利用有泵浦增益时的谐振腔衍射积分方程, 研究了二极管泵浦固体激光器中泵浦光对振荡光场的影响, 分析了泵浦光分布和泵浦光半径对振荡光场的影响。结果表明当泵浦光分布分别为均匀分布和高斯分布及椭圆高斯分布时, 最佳的泵浦分布为高斯分布; 对于高斯光束泵浦, 泵浦半径的变化会引起振荡光场的尺寸和形态的变化。定量分析结果表明泵浦半径在一定范围内变化时, 振荡光斑半径均随泵浦光半径的增大而减小。在实际的DPL设计中需要根据对振荡光的要求进行泵浦光的优化设计。
激光二极管泵浦固体激光器(DPL) 泵浦光 光场运动方程 振荡光场 diode pumped solid-state laser pumping light the equation of laser field oscillating field
1 海军大连舰艇学院 交通运输工程博士后流动站, 辽宁 大连 116018
2 海军大连舰艇学院 信息与通信工程系, 辽宁 大连 116018
为解决基于雷达高度表探测的地形匹配导航系统探测精度不高、易受电子干扰影响而失效、且在跨海飞行时无法导航的难题，设计了一种激光高度计来代替雷达高度表进行地形探测。采用二极管泵浦固体激光器技术设计激光发射装置，输出近红外/蓝绿双波长激光，既可以测量陆地地形高度，又可以穿透海水探测海底地形；并根据激光高度计拟达到的性能指标选择合适的光电探测器，优化设计了光学系统、扫描系统和信号处理系统。所设计的激光高度计具有体积小、重量轻、高重频、探测灵敏度高、抗电磁干扰能力强等特点。
激光高度计 二极管泵浦固体激光器 双波长输出 地形匹配导航 高重复频率 laser altimeter diode-pumped solid-state laser dual-wavelength output terrain matching guidance high repetition rate 强激光与粒子束
2011, 23(12): 3260
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
高功率二极管阵列泵浦固体激光系统的核心在于泵浦耦合技术，泵浦耦合直接决定了系统的成本、增益能力、增益均匀性、泵浦引发动态波前畸变和泵浦引发动态光束漂移等关键问题。通过对用于高功率二极管列阵泵浦固体激光系统泵浦耦合优化设计的3维光线追迹方法的研究，从二极管发光远场属性出发,建立其理论计算模型，对高功率激光二极管阵列端面泵浦大口径放大器的一种新型耦合方式——二极管列阵拟球面排列、空心镀银导管耦合进行了优化设计，并开展了泵浦耦合效率、泵浦场均匀性、泵浦场传输性等实验研究，实现了72%耦合效率、5 mm内80%传输效率的均匀平顶泵浦耦合场输出，理论计算与实验结果符合较好。
二极管泵浦固体激光 泵浦耦合 理论模拟 光线追迹 diode pumped solid-state laser pump coupling theoretical simulation ray-tracing
1 嘉应学院 物理系,广东 梅州 514015
2 北京工商大学 数理系,北京 100048
3 石河子大学 物理系,新疆 石河子 832003
理论与实验研究了激光二极管侧泵平-平非对称腔.理论分析表明,当谐振腔运行于热稳区边缘时，激光棒内基模半径随泵浦功率迅速增加，使光束质量快速提高并保持较高的输出功率.由于该谐振腔运行于热稳区边缘的特性与近半球面腔相近，所以将此设计称为热近半球面腔.与运行于稳区边缘的平-平对称腔相比，热近半球面腔设计有助于缩短谐振腔腔长.在对热近半球面腔实验研究中，光束质量随泵浦功率迅速增加以及输出功率饱和现象被观察，实验研究与理论分析吻合较好.
激光二极管泵浦固体激光器 Nd∶YAG激光器 模式匹配 热近半球面腔 Diode-pumped solid-state laser Nd∶YAG laser Mode matching Thermally determined near hemispherical resonator
1 北京自动化控制设备所,北京,100074
2 清华大学,精密仪器与机械学系,北京,100084
分析了用于激光陀螺的固体激光器的特点,采用LD光纤耦合泵浦,对四镜8字形腔的连续固体环形激光器进行了实验研究.使用具有光阑功能的F-P标准具选模,实现了基横模单纵模运转,实验获得了单频双向连续输出,并测量了其双向输出功率特性,单路输出功率稳定性100 s内为0.4%,在单模输出0.2 mW时,1.5 s内线宽约为4 kHz.分析表明获得窄线宽是固体激光器用于陀螺的首要要求,还表明使用均匀加宽增益的连续固体环形激光器能实现单频双向运转.
二极管泵浦固体激光器 双向环形激光 单频激光器 光学陀螺仪
西安电子科技大学技术物理学院,陕西,西安,710071
二极管泵浦固体激光器(DPL)输出光束的方向在某个微小范围内存在随机变化,这种光束指向性的波动在某种程度上严重制约了DPL的应用.针对DPL输出光束的方向性评价问题,提出了激光指向角及其偏移量的概念,以此作为衡量激光方向稳定性的指标.给出了指向角及其偏离量的测量方法.对于引起激光指向角度波动的原因进行了初步分析,结果表明激光介质热透镜的畸变是主要原因.
二极管泵浦固体激光器 指向角 方向稳定性 热透镜
1 西安电子科技大学,技术物理学院,陕西,西安,710071
2 西安建筑科技大学,理学院,陕西,西安,710055
3 西安电子科技大学,?际跷锢硌г?陕西,西安,710071
以二极管端面泵浦固体激光器(DPL)为研究对象,研究了端面形变热效应对DPL参数的影响.将温度梯度和引力双折射热透镜效应等效为一个焦距为f的薄透镜,将端面形变等效为曲率半径为r的球面反射镜,根据谐振腔理论进行计算机模拟,将端面形变热效应从总的热效应中分开,研究发现,当引起的端面形变的曲率半径大于300 mm以后,温度梯度和引力双折射热透镜效应对DPL发散角的影响不大(腔长100 mm),而端面形变热效应对其有很大的影响.结果表明,随着端面形变参数r的减小,其输出振荡光的发散角和束腰半径越来越大.此研究直接指导端泵DPL的端面形变研究.依据此结论,就可直接从腔外通过测其远场发散角算出端面形变的大小.
二极管泵浦固体激光器 温度梯度热效应 引力双折射热效应 端面形变
1 西安电子科技大学技术物理学院,西安,710071
2 西安建筑科技大学理学院,西安,710055
采用热透镜焦距的理论计算与实验测量相比较的研究方法,得到一种端泵固体激光器出激光时的在线测量方法.通过建立热透镜等效腔模型以及腔型分析求解得出腔内光束束腰半径,用刀口法测出DPL腔外的远场发散角,根据发散角与透镜变换前后的束腰关系,得出LD端面泵浦Nd∶YAG激光器中的热透镜焦距.结果表明,通过上述方法所得结果与理论计算的热透镜焦距吻合,证实此方法准确、可行.
二极管泵浦固体激光器(DPL) 端面泵浦 热透镜 Laser-diode pumped solid-state laser（DPL） End-pump Thermal lens
1 西安电子科技大学技术物理学院,西安,710071
2 西安建筑科技大学理学院,西安,710055
用计算机模拟了在不同的泵浦光分布和不同的泵浦功率下其端面形变的大小.主要对具有轴对称性的泵浦光和沿竖直方向为高斯分布,水平方向为均匀分布的长条形泵浦光在不同的功率下所引起的端面形变进行了计算机模拟.所采用的方法是先对温度场进行理论计算,建立理论模型.然后,对形变进行理论计算,并用计算机模拟了形变.得到了形变导致的端面形变热透镜焦距与致热功率之间的关系曲线,目的在于进一步研究由于端面形变所引起的热效应.
二极管泵浦固体激光器 热透镜 端面形变 Diode pumped solid-state lasers Thermal focal lens End deformation
