四川大学 电子信息学院, 激光微纳工程研究所, 成都 610064
流体直接冷却Nd: YAG片状激光器系统中,流体流经增益介质时存在水力入口段,使用Ansys仿真软件,讨论了不同水力入口段距离对流体热交换系数的影响,并在此基础上,将水力入口段距离进行分类,分析了水力入口段距离对热应力以及光束传输的影响; 模拟了不同冷却液的冷却效果; 研究了流体处于不同流动状态时,水力入口段距离与流体热交换系数的关系,以及水力入口段距离与增益介质温度分布的关系; 得到了这种高功率激光器冷却系统中,最佳水力入口段距离的范围。结果表明：流体流经增益介质时,不同的水力入口段距离只是规律性地移动了流体的热交换系数曲线,因此,避开流体热交换系数曲线中变化较大的区域,即0～2.25 mm范围内的水力入口段距离,可实现介质内更小的温度梯度,同时降低热应力以及波前畸变,从而实现更好的冷却效果。
片状激光器 热交换系数 温度分布 应力分布 波前畸变 流体直接冷却 thin disk laser heat transfer coefficient temperature distribution thermal stress distribution wavefront distortion liquid direct cooling 强激光与粒子束
2017, 29(8): 081002
1 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
研究了谐振腔式圆片激光器中放大的自发辐射（ASE）和寄生振荡的物理特征及一些抑制措施的效果。使用解析方法分析了圆片介质中本征寄生模式，指出非平庸的色散关系只允许有限数目稳态纵寄生模存在，使其与主激光进行纵模竞争时处于不利地位。研发了一套数值模拟方法对ASE、寄生振荡和主激光的耦合成长特性进行理论研究,分析了它们之间横模竞争的特点，指出弛豫振荡在ASE效应中扮演重要的角色。并且从实验和理论两方面研究了ASE吸收包边导致的热加载不均匀问题。
片状激光器 放大的自发辐射 谐振腔 寄生振荡 disk lasers amplified spontaneous emission resonator parasitic oscillation
Author Affiliations
Abstract
Shanghai Key Laboratory of All Solid-State Laser and Applied Techniques, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
A Yb:YAG disk laser with V-shaped stable resonator and active-mirror configuration, end-pumped by a 940-nm InGaAs laser diode array, is demonstrated. Performances and optimization of the disk laser at low temperature over a range of 130–200 K are investigated theoretically and experimentally. Laser output energy of 1.46 J/pulse operating at 10-Hz repetition rate is obtained with the optimum output coupler transmission of 30%, and the corresponding optical-to-optical efficiency is 48.7%.
全固态激光器 片状激光器 Yb:YAG 输出性能 140.0140 Lasers and laser optics 140.3280 Laser amplifiers 140.3430 Laser theory Chinese Optics Letters
2011, 9(11): 111403
中国科学院 上海光学精密机械研究所,上海市全固态激光器与应用技术重点实验室,上海 201800
从放大器能量储存和提取效率出发,通过理论分析激光介质增益性能和热效应等,系统地讨论和分析了激光二极管(LD)端面抽运高峰值功率高效率脉冲Yb:YAG片状激光放大器激光介质设计及优化过程。根据分析结果,设计脉冲激光放大器,在保证高峰值功率高效率工作的同时,能够充分抑制寄生振荡和热效应问题。
激光器 片状激光器 设计优化 热效应
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，绵阳 621900
为了研究布氏角片状激光器能量转换效率，提高激光器系统转换效率，采用实验的方法，对影响片状激光器转换效率的主要因素进行了理论分析并进行了实验验证，取得了能量输出与激光腔内损耗关系的数据。结果表明，多片结构带来的腔内固有损耗导致了激光器总体效率低下，由布氏角构形产生的腔内动态损耗限制了激光器连续工作能力，抽运损耗也对激光器能量转换效率有一定影响。
激光技术 片状激光器 腔内损耗 动态损耗 laser technique disk laser intracavity loss dynamic loss
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
推导了非稳态情况下固体激光器的输出光强表达式,在此基础上数值模拟了钕玻璃热容激光器的增益性能。分析表明,高抽运光强可使激光器工作在高提取效率范围;介质大的发射截面、高长径比则可以大大减小激光器的阈值能量;温度的影响在高抽运光强时不明显。另外,由于温度和热容激光器脉冲串输出方式的影响,总脉冲串输出能量在腔镜透射率上也将有一个优化值。
激光技术 钕玻璃片状激光器 增益特性 高平均功率 优化
本文首次报道了40mm孔径Nd:YAG片状激光器的激光特性.理论分析表明这类器件可望获得千瓦级激光平均功率.
片状激光器 高平均激光功率
