碱金属激光器问题分析与研究展望

简要概述了半导体泵浦碱金属激光器(DPAL)的产生背景与独特优势,以其特性为基础、应用为导向,基于国内外最新进展分析了谱线匹配、连续稳定运转和提高输出功率这三大问题,并对新型复合受激态准分子宽带泵浦碱金属激光器(XPAL)的基本原理及优缺点进行了阐述。通过对碱金属激光器现有解决思路进行对比和总结,在能级理论和缓冲气体作用机理、泵浦机理和腔结构以及高功率定标放大等方面,对未来可能的研究方向进行了展望,以期突破DPAL相关技术瓶颈,实现高能量高光束质量的红外激光输出。

氙灯抽运片状固体热容激光器研究进展

介绍了氙灯抽运的片状固体热容激光器的研究进展。基于大口径片状介质,设计了布鲁斯特角和V形有源镜两种构形激光器,实验研究了两种激光器的静态损耗和增益能力,并对两种构形激光器输出能力进行了测量,获得了最大单脉冲能量达47 J,输出平均功率近1 kW的实验结果。探讨了片状构形向更高平均功率发展的技术途径,并通过实验验证了纵向定标放大的可行性。得出了V形有源镜构形激光器更适合向高平均功率发展的结论。

种子光线宽影响端面抽运碱金属蒸气放大器的输出特性

半导体激光器抽运碱金属激光器(DPAL)是近年来发展迅速的新型激光光源。DPAL的主振荡功率放大(MOPA)系统是实现DPAL高功率化的最理想工程手段之一。相对于传统激光器,DPAL的吸收和发射线宽非常窄,因此种子光的线宽是影响DPAL-MOPA输出特性的重要参数之一。建立端面抽运DPAL-MOPA系统的微观动力学理论模型,在计算步骤中考虑了种子光线宽与发射截面的波谱分布,详细计算和分析了种子光线宽对DPAL-MOPA系统的输出功率、输出线宽、提取效率、增益系数和抽运吸收等特性的影响,有助于将来定标放大高功率DPAL系统的构建。

半导体激光端面抽运碱金属蒸气放大器的理论研究

简要概述了半导体激光器抽运碱金属蒸气激光器(DPAL)的研究背景与独特优势,介绍了DPAL主振荡功率放大器(MOPA)在国内外的发展现状。构建了基于碱金属原子三能级受激吸收-受激辐射理论的端面抽运DPALMOPA系统的速率方程模型并进行了系统的理论计算,分析了DPAL-MOPA的输出功率和提取效率随蒸气池温度、蒸气池长度、抽运功率和抽运光束的束腰半径的变化特性。与已发表的实验结果对比后发现,理论计算结果和实验数据十分吻合,验证了该理论模型的有效性。该研究对构建定标放大的DPAL系统具有理论指导意义。

激光二极管抽运四片串联Nd:YAG薄片激光器

针对四薄片串联结构,利用ABCD传输矩阵方法对谐振腔进行优化设计。采用四片Nd:YAG薄片串联,谐振腔采用双凹对称腔,实现了2.15kW的激光输出,验证了激光二极管(LD)抽运薄片激光器的定标放大能力。