高功率高光束质量脉冲Nd: YAG激光器

以实现高功率、高光束质量的脉冲激光输出为目的,对非对称平-凹谐振腔的结构进行了理论分析。设计出了高功率、高光束质量非对称放置的平-凹谐振腔、双氙灯泵浦的脉冲Nd: YAG激光器。当占空比为9%时,实现输出激光平均功率近480 W,光束参数积优于12.7 mm·mrad,电光转化效率近4%,与理论分析吻合,可用芯径300 μm的光纤传输,不稳定性优于±1%。加工实验证明有较好的质量：切割材料为不锈钢,厚度为3 mm时、切割速度为0.6 m/min和厚度为1.5 mm、切割速度为1.2 m/min时,两种情况下所得切缝宽度均为250 μm,且切割上下沿光滑。     

四棒串接连续灯泵浦Nd:YAG大功率激光器

 报道了一种符合工业应用的四棒谐振腔连续Nd:YAG激光器。实验中采用对称放置方式四棒串接谐振腔得到2 105 W的平均功率输出，光束参数积24 mm·mrad，系统总光电转换效率达到3.5%。还对影响激光器工作的因素进行了理论分析。     

高平均功率六棒串接脉冲Nd:YAG激光器

报道了一种腔内六棒串接的脉冲Nd:YAG激光器。采用44矩阵对晶体棒失调角度对谐振腔光轴的影响进行了理论分析,给出了六棒串接脉冲激光器中晶体棒失调角度的允许范围。在串接实验中,谐振腔采用对称平平腔结构,通过调整每根晶体棒的失调角度到允许范围内,实现了六棒串接脉冲Nd:YAG激光器。在输入电功率86 kW,占空比17%时,获得了平均功率3 018 W的脉冲激光输出,峰值功率17.75 kW,最高单脉冲能量为66 J,光束参数乘积为26.3 mmmrad,电光转换效率3.5%,长时间工作不稳定性小于2%。     

高平均功率六棒串接脉冲Nd:YAG激光器

报道了一种腔内六棒串接的脉冲Nd:YAG激光器。采用44矩阵对晶体棒失调角度对谐振腔光轴的影响进行了理论分析,给出了六棒串接脉冲激光器中晶体棒失调角度的允许范围。在串接实验中,谐振腔采用对称平平腔结构,通过调整每根晶体棒的失调角度到允许范围内,实现了六棒串接脉冲Nd:YAG激光器。在输入电功率86 kW,占空比17%时,获得了平均功率3 018 W的脉冲激光输出,峰值功率17.75 kW,最高单脉冲能量为66 J,光束参数乘积为26.3 mmmrad,电光转换效率3.5%,长时间工作不稳定性小于2%。     

1.15 kW连续波全固态Nd:YAG激光器

研制了五组双线二极管列阵侧面泵浦Nd: YAG棒的高效率、高功率激光头。将一块90° 石英旋光片插入两个这样的激光头中间并置入热近非稳对称平平腔，产生了1157 W高光束质量（M2 ~ 39）1064 nm连续波输出，据我们所知，这是侧面泵浦双棒Nd: YAG激光器产生的最高功率。     

钛宝石激光器端面抽运Nd:YAG陶瓷激光器热沉积理论和实验研究

通过热沉积系数研究在激光提取条件下掺杂原子分数为1.0%的Nd:YAG陶瓷激光器中热沉积问题.热沉积系数定义为热沉积功率与激光器输出功率之比.在理论分析基础上，通过测量激光器斜率效率来间接测定热沉积系数，实验测定的热沉积系数值为0.63.建立激光提取条件下Nd:YAG陶瓷发热模型，讨论了影响热沉积系数的主要因素.结果表明：热沉积系数对Nd:YAG陶瓷的辐射量子效率、交叠效率以及激光提取效率的变化非常敏感.为有效减少介质内热沉积，在激光器优化设计中交叠效率和激光提取效率是需要着重考虑的参数.所得结果可为进一步研究陶瓷激光器中热效应提供参考. 关键词： 热沉积 Nd:YAG陶瓷 固体激光器     

647W灯泵浦大功率连续Nd:YAG激光器

 报道了一台灯泵浦大功率连续Nd:YAG激光器。对影响大功率固体激光器模块输出功率和光束质量的主要因素进行了理论分析，并提出提高激光器效率的措施：对聚光腔的形状、结构和材料以及冷却方式，泵浦灯的参数和材料，激光晶体的参数和镀膜进行优化设计，采用径向固定的谐振腔镜。该灯泵浦YAG晶体棒总体电光转换效率为4%，光束质量为22mm·mrad，输出功率647W。     

647W灯泵浦大功率连续Nd:YAG激光器

报道了一台灯泵浦大功率连续Nd:YAG激光器。对影响大功率固体激光器模块输出功率和光束质量的主要因素进行了理论分析,并提出提高激光器效率的措施：对聚光腔的形状、结构和材料以及冷却方式,泵浦灯的参数和材料,激光晶体的参数和镀膜进行优化设计,采用径向固定的谐振腔镜。该灯泵浦YAG晶体棒总体电光转换效率为4%,光束质量为22mm·mrad,输出功率647W。     

大功率Nd∶YAG固体激光器

介绍了一台单级输出灯泵浦大功率脉冲Nd∶YAG激光器。该激光器脉宽0.1-10ms可调,频率1-1000hz可调,总注入电功率12kw。试验得到激光器参数脉冲宽度和频率协调改变,可使激光器在整个脉宽范围内都能稳定500w输出;最大单脉冲能量56J;总体电光效率4.2%;光束质量为25mm.mrad;功率稳定性±2%。     

Nd:YAG调Q激光器下能级寿命对激光脉冲性能的影响

在对Nd:YAG调Q激光器进行分析和设计时,研究人员通常选择忽略激光下能级寿命对脉冲波形的影响。当激光脉宽远大于激光下能级寿命时,这种近似一般不会带来太大偏差;而当脉宽达到纳秒量级时,Nd:YAG晶体约30 ns的下能级寿命对脉冲波形的影响会变得非常严重。建立了Nd:YAG下能级寿命对输出脉冲波形影响的理论分析模型,并对窄脉宽的Nd:YAG调Q激光器的输出波形进行仿真研究。研究结果表明,在窄脉宽激光输出情形下,激光下能级寿命会导致调Q脉冲在主峰后出现尾峰,尾峰能量可达主峰能量的一倍以上。同时建立了Nd:YAG声光调Q激光器实验系统,在与仿真计算近似的条件下测量调Q脉冲波形,观察到与仿真结果一致的尾峰现象,实验验证了理论模型的正确性。     

High power high beam quality diode-pumped 1319-nm Nd:YAG oscillator-amplifier laser system

This paper demonstrated a high power and high beam quality diode-pumped 1319-nm Nd:YAG master oscillator-power amplifier laser system. A thermally near-unstable resonator with four-rod birefringence compensation flat--flat cavity was adopted as the master oscillator. A solid etalon was inserted in the unidirectional ring resonator to compress the laser linewidth. Under a repetition rate of 500~Hz and pulse width of 160~\mus, the master oscillator delivers an average output power of 16.8~W at 1319~nm with linear polarisation, beam quality factor M^{2} = 1.16 and linewidth of 3.2~GHz. A double-pass power amplifier with two amplifier stages was employed for higher power scaling and the output power was amplified to be 25.9~W with M^{2} = 1.43.     

High power Nd:YAG slab laser sidepumped by diode laser array

ＨｉｇｈｐｏｗｅｒＮｄ：ＹＡＧｓｌａｂｌａｓｅｒｓｉｄｅｐｕｍｐｅｄｂｙｄｉｏｄｅｌａｓｅｒａｒｒａｙＣＨＥＮＹｏｕｍｉｎｇ；ＺＨＯＵＦｕｚｈｅｎｇ；ＨＵＷｅｎｔａｏ；ＬＩＺｈｉｓｈｅｎ；ＹＡＮＧＸｉａｎｇｃｈｕｎ；ＷａｎｇＺｈｉｊｉａｎｇ（Ｓｈａｎ...     

高平均功率调Q准连续Nd:YAG激光器

通过选用低掺杂浓度的Nd:YAG晶体棒、热近非稳腔优化设计、双棒串接热致双折射补偿技术以及双Q开关正交放置结构，在LD抽运功率1116W时，实现调Q准连续全固态Nd:YAG激光器1064nm输出，平均功率达258W，光束质量M²～15.5，重复频率为10kHz，脉冲宽度为64ns，峰值功率达0.4GW，光光转换效率达23.1%. 关键词： Nd:YAG激光器 准连续波 激光二极管抽运 固体激光器     

High power and high beam quality CW green beam generated by diode-side-pumped intracavity frequency doubled Nd:YAG laser

We report a stable high power and high beam quality diode-side-pumped CW green laser from intracavity frequency doubled Nd:YAG laser with LBO crystal. By using a advanced resonator, a large fundamental mode size in the laser crystal and a tight focus in the nonlinear crystal could be obtained simultaneously, which are favorable for high power and high beam quality CW green laser generation. The green laser delivered a maximum 532 nm output power of 40 W. The corresponding optical-to-optical conversion efficiency and electrical-to-optical conversion efficiency were 8.6% and 5.0%, respectively. Under 532 nm output power of 34 W, the beam quality factor was measured to be 1.6.     

Beam quality considerations of high power Nd:YAG lasers

High power Nd:YAG lasers with fiber optic beam delivery have introduced new capabilities for material processing applications. Here, we present the stable resonator design for high power Nd:YAG lasers to optimize beam quality for fiber optic transmission. Dependence of beam parameters on position and dioptric power of thermal lens has been investigated and optimized to achieve efficient fiber optic beam delivery. With the optimum resonator configuration, an efficient fiber optic beam delivery over the entire operating range of input power has been achieved. The results of stable resonator design with good beam quality and output power have been presented.