研制一台大能量高稳定性的钕玻璃激光器。采用陶瓷紧包聚光腔, 双脉冲氙灯侧面泵浦棒状磷酸盐钕玻璃, 平行平面谐振腔实现激光器大能量、稳定性输出。应用光线追迹软件, 仿真聚光腔内钕玻璃激光棒泵浦光场, 分析聚光腔的泵浦光分布,优化聚光腔设计。采用半桥逆变式串联谐振充电的电源主电路, 应用PID控制技术的控制电路实现激光器高稳定输出。通过实验分析计算, 钕玻璃激光器输出单脉冲能量为214 J、脉宽为2 ms, 激光能量输出的稳定性为±0.7%, 电-光转换效率为1.9%和光束质量M2为1.5的激光。
钕玻璃激光器 大能量 高稳定性 开关电源 光线追迹 Nd∶glass laser high energy high stability switching power supply ray tracing
空军工程大学 电讯工程学院,陕西 西安 710077
采用1.06 μm纳秒脉冲固体钕玻璃激光器和K9玻璃材质铃形推进器开展了大气呼吸模式单脉冲竖直激光推进实验和相应的数值模拟研究。结果表明,纳秒脉冲激光推进中焦距在推进器构型因素中占主导地位,焦距越大,推进性能越好,焦距相同时,开口张角小、喷管长的推进器获得的冲量耦合系数越大,这与微秒脉冲CO2激光推进的结论不同。分析认为超短脉冲对推进器壁面的热损伤是短焦距推进器性能较差的真正原因。在18 J单脉冲激光作用下,12.5 g推进器被竖直推进24.5 mm,冲量耦合系数达到478.75 μNDK·sDK·J-1。通过与CO2激光推进实验结果比较分析发现,纳秒脉冲激光的单脉冲推进效果要优于微秒脉冲激光。
激光技术 激光推进 纳秒脉冲 固体钕玻璃激光器
利用角锥棱镜阵列作为谐振腔的后腔镜，设计了一种新型的钕玻璃激光器谐振腔并进行了实验研究。实验中获得了能量大于500 J的 1.06 μm激光脉冲，发散角0.6 mrad左右，电光效率为2.3%。实验采集到的输出光斑不是一系列强度相差不大的子脉冲，而是 中间有一个强峰，周围分布着一系列强度小得多的次峰。最后，对实验结果进行了解释与讨论，提出了利用角锥棱镜阵列进行光束 相干合成的设想。
激光技术 钕玻璃激光器 角锥棱镜阵列 相干合成 laser techniques Nd:glass laser corner cube array coherent combination
设计了一种新型的钕玻璃激光器谐振腔以满足激光器高稳定性及高强度激光输出的要求。该激光器利用角锥棱镜阵列作为谐振腔后腔镜, 平面镜作输出镜, 大尺寸钕玻璃棒作激光工作物质。对激光器进行了实验研究, 实验中获得了能量大于450 J的1.06 μm激光输出, 发散角为0.6 mrad左右, 电-光效率为2.1%。实验中采集到的光斑不是一系列振幅(强度)相等的小光斑, 而是中间有一个巨峰, 在其周围分布着一系列振幅(强度)小得多的次峰。对实验结果进行了解释与讨论, 提出了利用角锥棱镜阵列进行激光束相干合成的设想。
激光器 钕玻璃激光器 角锥棱镜阵列 光束合成
钕玻璃激光器采用双灯对称紧耦合非聚焦泵浦腔,先后以热容及常规水冷方式运行10 s(重复频率10 Hz),分别记录100个光脉冲的脉冲能量.通过对比实验分析脉冲能量变化趋势,热容方式运行的钕玻璃激光器的平均输出功率及单脉冲能量均高于常规运行方式,约为1.4倍.结合理论计算,验证了热容激光器在抽运阶段输出的全部脉冲串能量的理论值.该结果对进一步了解钕玻璃激光器热容运行方式的输出特性具有一定的参考价值.
钕玻璃激光器 闪光灯泵浦 热容运行方式 脉冲能量
