为提高1342 nm 波段全固态连续单频Nd∶GdVO4红外激光器的输出功率，本文选用复合式Nd∶GdVO4 晶体为激光介质，并对其相关参数进行优化，以提高激光输出功率。研究表明，热致衍射损耗正比于激光介质横截面尺寸，热损伤阈值抽运功率随横截面尺寸的减小而增加。通过环形腔选模的方法实现激光器单频运转，并选用横截面尺寸较小的激光晶体。实验证明，1342 nm 激光最大输出功率为3.1 W，较前期激光器输出功率提高30%。
激光器 单频 环形腔 复合激光介质 热损伤 热致衍射损耗 激光与光电子学进展
2015, 52(11): 111402
1 中国科学院 安徽光学精密机械研究所，合肥 230031
2 合肥工业大学 电子科学与应用物理学院，合肥 230009
3 中国科学院 合肥物质科学研究院 医学物理与技术中心，合肥 230031
激光二极管(LD)端面抽运激光器存在一个最佳增益介质长度，过长或者过短的晶体都会导致激光器输出性能的降低。为了研究热致衍射损耗对最佳增益介质长度的影响，采用理论分析与实验相结合的方法，通过对晶体增益与损耗平衡理论分析计算，求解得到了Nd∶GYSGG晶体的最佳增益长度为7.8mm。同时开展了对不同长度晶体的激光对比实验，证明了接近最佳增益长度的8mm晶体实验效果最佳，在脉冲抽运频率1kHz、能量约7.6mJ条件下，获得了约2.4mJ激光输出，相应的光光转化效率为31.6%。结果表明，该研究对LD端面抽运Nd∶GYSGG激光器的优化设计具有参考意义。
激光器 最佳增益介质长度 热致衍射损耗 端面抽运 lasers optimal gain medium length thermally induced losses Nd∶GYSGG Nd∶GYSGG end-pump
西安电子科技大学 技术物理学院, 西安 710071
在考虑激光介质与热沉不完全接触导热的情况下, 用面热源自适应调整算法计算了激光介质的温度场, 研究了其热效应.表面附近相位差存在起伏且深入一定深度使热效应复杂化.随抽运功率的增大, 表面附近相位差的起伏增强, 而起伏深度变化不明显; 接触面积增大, 相位差起伏减小, 起伏的深度有所减小.抽运功率较小时, 热致衍射损耗随抽运功率的增大近似线性增大, 高斯光半径越大, 增大的斜率越大, 当抽运功率增加到一定程度时, 热致衍射损耗增大的趋势减缓, 半径大的减缓较明显.在抽运光功率变化范围内, 半径大的高斯光热致衍射损耗大于半径小的.高斯光半径较小时, 接触面积对热致衍射损耗的影响不明显, 当高斯光半径较大时, 接触面积减小热致衍射损耗增大.
激光技术 粗糙面导热下热效应 自适应算法 相位差 热致衍射损耗 Laser technology Thermal effect with rough surface conduction Adaptive algorithm Phase difference Diffraction loss
