角抽运Nd:YAG复合板条946nm连续运转激光器

角抽运Nd:YAG复合板条946nm连续运转激光器是一种利用特定方法对激光器晶体进行泵浦的方式，以实现中小功率全固态激光输出。该技术由清华大学的刘欢和巩马理两位研究人员进行研究，并报道了相关实验成果。本文将从角抽运方法的特点、Nd:YAG晶体特性、激光器设计结构、实验成果、以及该技术在实际应用中的意义等方面展开详细介绍。 角抽运方法是一种新型的二极管抽运方式，它具有高泵浦效率和良好的泵浦均匀性。在角抽运方式中，抽运光从激光器晶体的角部入射。与传统的端面抽运或侧面抽运相比，角抽运结合了两者的优点，即具备高效率的端面抽运与高均匀性的侧面抽运特性，同时还有利于激光晶体的冷却。因此，角抽运方式特别适合于中小功率全固态激光器的开发。 接下来，Nd:YAG（掺钕的钎铝石榴石）晶体是构成全固态激光器的关键增益介质之一，它在温度稳定性、热机械性能以及物理性质等方面表现优良。Nd:YAG的热导率高，可以有效地传导晶体内部产生的热量，从而减少热效应导致的晶体损伤和波形畸变。此外，Nd:YAG的吸收峰与许多半导体激光二极管的发射波长相匹配，使得它成为理想的激光介质。 文章中提到的实验研究采用了紧凑型平凹直腔结构的激光腔，腔长仅为22mm。实验结果显示，当注入的抽运功率为50W时，激光器能够在946nm波长下实现最高达5.29W的连续输出功率。光光转换效率达到10.6%，斜效率为12%。这些指标表明角抽运Nd:YAG复合板条946nm连续运转激光器在中小功率激光输出方面具有很高的性能。 另外，文章还讨论了946nm谱线的重要性。946nm是Nd:YAG晶体的另一条关键谱线，与1064nm和1319nm等四能级激光系统相比，946nm属于准三能级激光系统，该系统有其独特的运行特性，如受激发射截面较小、再吸收损耗大，热效应严重等问题。这些问题增加了谐振腔内寄生振荡的抑制难度，使得946nm Nd:YAG激光器的研究更具挑战性。 在研究进展方面，作者所在研究小组已经成功实现了千瓦级连续输出的二极管角抽运Yb:YAG激光器。虽然光光转换效率较高，但光束质量不高，像散比较严重。因此，角抽运方式下的中小功率全固态激光器成为了进一步研究的重点。 文章最后还提到，利用角抽运Nd:YAG复合板条，已成功实现了1064nm激光、1319nm/1338nm双波长激光以及1.1µm多波长激光的高效、稳定输出。这些成果进一步证明了角抽运方法在全固态激光器开发中的应用价值。 总结来说，角抽运Nd:YAG复合板条946nm连续运转激光器的研究，不仅提供了高性能中小功率激光输出的新方法，也推动了全固态激光技术的发展。在激光应用领域，特别是那些对激光输出功率要求不是特别高，但需要高效率和稳定性的场景下，该技术有着广泛的应用前景。随着研究的深入和技术的成熟，未来角抽运Nd:YAG激光器有望在工业、医疗、科研等多个领域发挥更加重要的作用。