LD 侧面抽运Nd :YAG陶瓷激光器运转条件下归一化热参数优化理论及实验研究

The suppressing effect of laser extraction on the non-radiation transition process is taken into account when the heat model of gain media is developed. Based on the developed heat model, the heat generation in the operating LD side-pumped Nd: YAG ceramic lasers is quantified through using the normalized heating parameter, which can be deduced from the experimental results of the slope efficiency and the absorbed pumping power of the gain media. The main factors which influence on the heat generation are investigated by studying the normalized heating parameter, and the results show that the changes of the laser extraction efficiency, the beam overlap efficiency and the Nd3+ concentration will result in obvious variations of the normalized heating parameter. In this work, the laser extraction efficiency increases to 0.905 by the optimization of the transmission of the output coupling, and the normalized heating parameter decrease to 0.474, correspondingly.

高功率板条激光器的研究进展

板条激光器，特别是LD抽运的板条激光器，作为高功率同体激光器的一个重要发展方向，在军用和工业应用等领域有着较好的应用前景。综述了板条激光器的抽运、冷却方式以及谐振腔设计方面的进展，并对其应用前景进行展望。

半导体激光直接倍频的488nm蓝光激光器

利用波导型准相位匹配周期极化反转铌酸锂（PPLN）晶体直接倍频波长为976nm的连续半导体激光二极管，在最佳晶体工作温度（28℃）下，获得了波长为488nm的连续蓝光输出，最大输出功率大于20mW。所用的晶体尺寸为8mm×1．4mm×1mm，波导截面为4．5μm×3．5μm，极化周期为5．2μm。研究了波导型周期极化反转铌酸锂晶体的倍频效率与温度的关系，与普通的周期极化反转铌酸锂相比，倍频效率与温度关系的敏感度较低。同时，由于晶体可以在室温下工作，简化了加温与温控部件，提高了整机的工作效率。在此实验的基础

部分抽运的板条激光器的热效应分析

基于热传导方程和高斯-赛德尔数值计算方法，对部分抽运板条激光器的温度分布、热应力和热致折射率变化等热效应进行了详细分析，并与单侧抽运及双侧抽运方式进行了比较。结果表明，设计合理的部分抽运板条激光器，可以获得较高的抽运效率，其热效应相比于均匀抽运的情况并没有显著劣化，不论是采用锯齿形传播方式还是直线传播方式的激光器都可以获得较好的光束质量，当一束高斯激光直线经过板条晶体中部时，光束质量因子为1．4，若采用锯齿形传播方式，则光束质量因子可提高到1．1。

激光二极管连续抽运电光调Q Nd：YVO4激光器

报道了全固态激光器连续抽运高重复率电光调Q的实验和理论分析结果。用LGS（La3Ga5SiO14）晶体作电光调Q元件，在激光二极管（LD）端面抽运Nd：YVO4激光器中实现了较高重复率的电光调Q输出。实验中在10^4Hz重复率下，抽运功率为28w时，平均功率超过5W，脉冲宽度为7ns，峰值功率为70kW，并对不同重复率时的脉冲输出进行了比较，在低重复率下，脉宽〈6．5ns，峰值功率超过100kW。在理论上，通过对连续抽运时的电光调Q速率方程进行修正，并考虑放大自发辐射（ASE）的影响，对调Q激光器的储能过

输出5W的电光调Q Nd：YAG陶瓷激光器

研究了激光二极管（LD）侧向抽运的Nd：YAG陶瓷电光调Q激光器的激光输出特性。该激光器采用九组激光二极管线阵列（LDA）侧面紧密环绕均匀排布的抽运结构，并用微通道热汇冷却技术冷却。在电光调Q方式下，重复频率为100Hz，抽运单脉冲能量为416mJ时，用尺寸为庐5mm×75mm，掺杂原子数分数为1％的Nd：YAG陶瓷棒，获得50mJ的1064nm激光输出，脉冲宽度为12ns，斜率效率达24％。并实验测量和分析了偏振片，KD^＊P晶体，四分之一波片等调Q器件的插入损耗。测量了输出激光时间波形和光斑的光强空间

双侧面90°抽运微通道致冷Yb：YAG板条激光器

报道了采用带有微柱镜的激光二极管阵列（LDA）双侧面90°排布抽运的Yb：YAG板条激光器，实验中使用的激光晶体尺寸为6mm×10mm×1mm，掺杂原子数分数为3％。抽运光通过自行设计的聚光系统聚焦成10mm×1mm的光斑进行抽运，聚光系统的效率为75％，晶体表面功率密度达到1．9kW／cm^2，晶体内抽运光交叠区的体功率密度达到38kW／cm^3，远高于阈值的1．7kW／cm^3。当激光器采用平一凹腔结构，耦合输出为6％时激光单脉冲输出能量最高为25．5mJ，斜率效率为13％。插入声光调Q晶体后获得4．

LD抽运的Nd：YLF／Cr^4＋：YAG被动调Q激光器

报道了激光二极管（LD）抽运的Nd：YLF激光器，采用平凹腔结构，分别用两片Cr^4＋：YAG可饱和吸收晶体，实现了被动调Q，输出激光波长为1053nm。采用厚度为0．5mm小信号透过率为90％的Cr^4＋ YAG，在泵浦功率最大为17W时，输出脉冲宽度为60．6ns，平均功率为1．5W，重复频率为9．5kHz，单脉冲能量为157．9mJ；采用厚度为0．55mm小信号透过率为95％的Cr^4＋ YAG，在泵浦功率最大为17W时，输出脉冲宽度为68．6ns，平均功率为1．35W，重复频率为14kHz，单脉冲

拱形激光二极管侧抽运Nd∶YAG固体激光器的实验研究

详细阐述了同心抽运、同心冷却的激光二极管紧包侧抽运Nd：YAG激光器的实验研究工作。这种抽运结构使晶体内的增益场与谐振腔基模实现了良好的匹配，易于得到良好的光束质量和大能量输出，基模提取效率高。模拟分析了晶体内的增益场以及横截面内的温度分布，从不同角度探讨了激光二极管的温度特性对器件工作的影响。研究了晶体的热致退偏效应对器件调Q工作的影响．并且初步探讨了不同腔长、不同腔型下器件的工作情况，这些实验结果对进一步优化使用这种抽运结构有指导意义。所设计的激光器在工作频率6Hz时．得到了斜效率为44．3％的多模调

部分端面抽运板条激光器腔镜倾斜问题研究

部分端面抽运的板条激光器是一种新型固体激光器．配合混合腔可以实现在大功率下保持高光束质量的激光振荡输出。谐振腔的腔镜倾斜是影响激光器输出特性的重要因素，快速傅里叶方法是一种快捷有效的计算方法，利用此方法模拟了腔镜倾斜对近场相位分布和远场光强分布的影响，并分析了光束质量的变化。理论分析表明，腔镜的小角度倾斜对近场相位影响较大，但对远场光强空间分布影响不大；随着倾斜角度不断增大，远场发散角和光束腰宽度也增大，光束质量虽然存在恶化的趋势，但光束质量因子肝值仍然较小，离轴非稳腔仍能保持高光束质量的输出。

激光二极管侧面抽运调Q倍频Nd:YAG激光器

对高平均功率输出的激光二极管侧面抽运电光调Q倍频 Nd:YAG激光器进行了研究，当采用90个60W的脉冲激光二极管阵列抽运时，在重复频率为10Hz下，实现了最大平均功率为1180mW的1064nm红外激光输出，光-光转换效率为11%。腔外倍频获得600mW的532nm绿光输出，倍频效率达到50%以上。

高重复率紧凑型微脉冲全固态激光器

本文设计并实现了一台高重复率，紧凑型微脉冲全固态激光器。YAG晶体， Nd:YAG晶体和Cr4+:YAG晶体键合为一个单块晶体作为谐振腔。优化计算了Cr4+:YAG晶体的初始透过率，耦合输出透射率和泵浦光斑大小。对激光器的性能进行了测试，结果表明该激光器适合于空间激光测距。

A planar waveguide Nd : YAG laser using active Q-switching of a hybrid unstable resonator

A planar waveguide laser operating in a negative branch unstable resonator is Q-switched by an acoustooptic mod latorin anew configuration, providing effective, high-speed switching. The laser using a 200-mu m Nd:YAG core, face pumped by 10 laser diode bars, has produced 100-W output in a good beam quality at 100-kHz pulse rate, and 4.5 mJ at lower frequency with 15-ns pulse duration.

位相锁定来自同一侧面抽运Nd：YAG板条的两束激光

实验研究了腔内位相锁定来至一LAD侧面抽运的Nd：YAG板条的两束激光，输出镜面出现干涉条纹，获得1.13W的相干光，其组束效率达到64.9%，相干度约60%。实验中发现只需要一根作为滤波的金属丝放在离输出镜合适的位置都就能有效稳定干涉条纹，金属丝引起的损耗低于8%。

千瓦级半导体抽运的固体热容板条激光器

报道了千瓦级激光二极管面阵抽运固体热容激光器的理论与实验研究, 分别采用Nd:YAG单板条和双板条串接的热容激光器, 利用热容激光器的理论计算模型计算了在一定的工作时间内激光输出特性, 并进行了实验验证。实验中采用的晶体尺寸均为59 mm×40 mm×4.5 mm, 对单板条进行抽运时平均功率大约为5.6 kW, 双板条串接时为11.2 kW, 重复频率为1 kHz, 占空比为20％。实验中观察了1 s的工作时间内脉冲能量输出的波动情况, 单板条时单脉冲能量输出最大为1.3 J, 在1 s后单脉冲能量输出