Innoslab激光放大器設(shè)計(jì).pdf

1、二十世紀(jì)末，德國(guó)Fraunhofer激光技術(shù)研究所的杜可明博士提出了一種激光二極管部分端面泵浦板條晶體的混合腔激光振蕩器，即Innoslab激光振蕩器。在此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的Innoslab激光放大器憑借系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)具有高光束質(zhì)量、高輸出功率以及高效率等優(yōu)勢(shì)引起了國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于Innoslab激光放大器的研究還處于起步階段，同類產(chǎn)品仍為空白。因此，本論文以將Innoslab激光放大器產(chǎn)品化為目標(biāo)進(jìn)行了拓展性研究。通

2、過對(duì)種子激光器進(jìn)行精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)，采用半導(dǎo)體激光器抽運(yùn)被動(dòng)調(diào)Q鍵合晶體，獲得了納秒級(jí)近衍射極限的脈沖激光輸出。搭建了雙端泵浦Nd∶YVO4晶體Innoslab激光放大實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在傳統(tǒng)的Innoslab激光放大腔的基礎(chǔ)上插入兩塊45°反射鏡構(gòu)成折疊腔，從而使得泵浦光在未加入波導(dǎo)的情況下能夠更加均勻的對(duì)激光晶體進(jìn)行抽運(yùn)。種子光在重復(fù)頻率為500Hz、泵浦能量約24mJ的情況下獲得了約12倍的增益，得到了脈寬1.45ns、能量728μJ的放大激光輸

3、出。放大激光兩個(gè)方向的光束質(zhì)量因子均小于1.4,整個(gè)系統(tǒng)的放大提取效率約為3％。另外，針對(duì)工程應(yīng)用中產(chǎn)品化的激光器輸出功率的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，通過有限元分析模擬了三塊不同結(jié)構(gòu)安裝板在一定螺釘預(yù)緊力下的變形情況，并對(duì)數(shù)據(jù)處理分析后得到了開側(cè)槽安裝板的內(nèi)部變形量最小的結(jié)論。同時(shí)，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論結(jié)果相符。即激光器安裝板采用開側(cè)槽的結(jié)構(gòu)可使得激光器輸出功率更加穩(wěn)定，為Innoslab激光放大器未來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化提供了性能更優(yōu)的結(jié)構(gòu)選