理论设计了二极管端面抽运Nd:YAG复合陶瓷板条, 制作了双浓度掺杂的Nd:YAG复合陶瓷板条。当二极管总抽运功率为18.06 kW时, 通过双程放大提取了7.08 kW的激光功率, 光光转换效率高达39.2%, 单程传输的退偏振约为3.2%。实验结果表明, Nd:YAG复合陶瓷板条对提高板条激光器的输出功率和减小退偏振具有显著的效果。

采用金属有机化学气相沉积系统外延AlGaInP发光二极管, 制备成面积小于12 mil×12 mil(300 μm×300 μm, 1 mil=25.4 μm)的芯片, 封装成裸晶结构并在50 mA、50 ℃加速应力环境下进行1008 h老化寿命实验, 研究外延结构中不同掺杂浓度的分布式布拉格反射镜(DBR)及分段掺杂P型层对小尺寸芯片老化性能的影响。结果表明：随着芯片尺寸缩小, 光衰幅度变大, 当芯片尺寸小于9 mil×9 mil(225 μm×225 μm)时, 通过提升DBR的掺杂浓度可以明显降低光衰幅度; 降低与过渡层相邻的P-Al0.5In0.5P薄层的掺杂浓度, 形成分段掺杂P型层, 通过降低第二段P-Al0.5In0.5P薄层的掺杂浓度, 可以进一步提升老化性能。尺寸为6 mil×6 mil(150 μm×150 μm)的芯片在50 mA、50 ℃环境下老化1008 h, 其光衰幅度可控制在-6%以内。

开展了高功率双掺杂浓度板条激光技术的理论与实验研究，通过分段掺杂有效降低了板条长度方向上的吸收抽运功率密度的不均匀性，显著提高了单个激光板条的平均储能密度，总储能提高了39%。当二极管总抽运功率为15 kW时，3 kW的种子光源通过双掺杂板条可提取5.16 kW的功率，这个数值相比单掺杂板条增加了36%，且光光转换效率为34.4%，与理论预期基本相符。