高效率TEM_(00)模绿光激光器动态稳定腔设计与实验研究

提出了动态稳定腔的分析和设计方法，扩展了波面耦合理论在谐振腔设计中的应用，并以两种具有不同动态热焦距的侧面抽运激光头为例设计了相应的动态稳定谐振腔。通过实验证明这两种动态稳定腔均具有较大的基模体积，而且可以在额定抽运功率下稳定工作，获得了11．2WTEM00模532nm激光，单模绿光的电-光转换效率为3．2％，光-光转换效率7．4％（808-523nm），其重复频率为10kHz、脉宽110ns、M^2为1．8，功率不稳定度1．1％（RMS）。

腔内双棒串接的基模动态稳定腔研究

为了获得大功率高亮度的激光光源,设计并实现了一种使用双棒串接的基模动态稳定谐振腔.通过补偿热致双折射效应以及合理地设计腔内参数,在使用闪光灯抽运的条件下获得了61W的基模连续输出.使用等效热透镜的方法分析了谐振腔参数对激光器性能的影响,解释了输出镜和全反镜的距离对激光器性能所起的不同作用.

50W量级双端抽运Nd∶YVO_4基模固体激光振荡器

报道了一台输出功率达50W量级的采用808nm高功率激光二极管双端抽运的Nd：YVO4复合晶体基模固体激光振荡器。双端抽运结构和复合晶体的采用有效地降低了激光晶体中的热效应，可在晶体中获得更加均匀的热分布和增益分布。使用非对称平平腔动态稳定腔结构，使激光器的两个稳定区分离，并使其运行在稳定区I中，这样不仅可以进行高功率抽运，而且可以获得很低的失调灵敏度。对谐振腔腔长进行优化后，在抽运功率约104W时获得了最高51．2W的基模连续激光输出，基模光光转换效率达49．2％；通过在腔内插入声光调Q器件，获得了重复频率在50～600kHz之间连续可调的脉冲激光输出。重复频率在100～600kHz之间时，平均输出功率可基本稳定在49W，脉冲宽度从18．2ns增加到85ns；重复频率50kHz时，平均输出功率43．2W，脉冲宽度13．5ns，峰值功率为64kW。

LD双端抽运YVO_4-Nd:YVO_4-YVO_4复合晶体的高功率调Q基模固体激光器研究

使用高功率激光二极管(LD)双端抽运复合晶体结构是获得高功率高效率基模输出激光器的有效手段。使用YVO4-Nd:YVO4-YVO4复合晶体作为激光增益介质,并采用平-平非对称腔结构,使激光器运行于动态稳定区,在抽运功率为70 W时,连续基模输出功率可达34 W,光-光转换效率为48.6%;但在调Q状态下,脉宽较长,达80 ns左右,某些时候不能满足激光器的后续应用。在缩短谐振腔长臂之后,当抽运功率为66 W时,获得了连续30 W的基模激光输出,光-光转换效率为45.5%;在调Q状态下获得了脉冲重复频率在10～200 kHz的准连续输出,并对平均输出功率、脉冲宽度和峰值功率随脉冲重复频率的变化进行了详细的实验研究。在重复频率为10 kHz时,得到平均功率19.3 W,脉宽28 ns的基模输出,对应于单脉冲峰值功率为68.9 kW;在重复频率为100～200 kHz时,平均输出功率始终保持在27 W左右,脉冲宽度在50 ns左右。对谐振腔设计及实验现象做出了合理的分析,指出了进一步改进激光器设计从而获得更短脉冲宽度的方向。