李 星,张大为,华玉婷,赵书云,包照日格图

(华北光电技术研究所,北京 100015)

1 引 言

自从1960年第一台红宝石固体激光器问世以来,激光技术获得了蓬勃的发展,各种波段的激光器相继问世。尤其随着半导体技术的日益发展和成熟,激光二极管在功率、转换效率、运行寿命等方面已经有极大提高,将其用在固体激光器中光泵浦系统后,因其能够极大降低注入激光晶体内的无用热量,能够明显降低激光晶体的热畸变,显著提高激光器光束质量,从而成为激光泵浦技术中的一个重要突破,激光二极管泵浦固体激光器[1]的迅速发展逐渐成为一种趋势。其中1.3 μm波长Nd∶YAG激光器因其输出波长的特殊性广泛应用于光纤通信、激光医疗、非线性频率转换、光电对抗等领域。国内外关于1.3 μm激光器的报道主要以大功率连续或声光调Q准连续激光器研究为主[2-4],未见到涉及能够适应复杂严酷环境条件的产品制造方面的报道。因非线性频率变换和光电对抗领域对1.3 μm Nd∶YAG激光器的光束质量有很高的要求,所以华北光电技术研究所对如何降低热效应、如何实现泵浦腔均匀泵浦技术等方面进行了广泛的基础研究,通过双泵浦腔串接、谐振腔优化设计、环形泵浦腔设计等手段,实现了平均功率140 W、光束发散角10 mrad、脉冲宽度250 ns的1.3 μm连续激光输出,能够在高低温、振动、冲击等严酷条件下稳定、长时间工作,为拓展产品的应用奠定基础。

2 方案设计

为获得高光束质量、高功率1.3 μm激光输出,需要对激光工作介质、增益分布的均匀性、谐振腔选模等方面进行通盘考虑和优化设计,并结合专门的工艺设计,保障实际产品的高可靠性运转工作。……