陈巧 邱基斯 张旭 葛文琦 刘悦亮 刘昊 王昊成

1) (中国科学院空天信息创新研究院, 北京 100094)

2) (中国科学院大学光电学院, 北京 100049)

3) (中国科学院物理研究所, 北京 100190)

4) (中国科学院大学物理科学学院, 北京 100049)

本文报导了一种二极管叠阵侧面折返泵浦的多边形薄片Nd:YAG激光器, 通过对其增益特性和光学特性的优化, 得到了泵浦光耦合效率为97%, 增益介质吸收效率达87%, 增益介质内泵浦吸收分布均匀性为3.21% (root mean square, RMS)的结果.实验测得与模拟数据吻合较好的增益介质荧光分布.在泵浦能量为2.2 J时, 获得了能量0.85 J的激光输出, 光-光效率达38.8%, 斜效率为40.1%.在1 Hz～100 Hz的频率范围内输出能量保持稳定，在重复频率1 Hz时测得单脉冲能量稳定性为2.7%(RMS), 在稳腔下测得激光衍射极限倍数β约为10.

1 引 言

高平均功率全固态激光器是当前国际激光技术领域的主要研究方向之一, 在空间探测、国防、精密加工等领域有重大应用[1].高平均功率固体激光器中的热效应问题主要是由增益介质泵浦过程引起的[2].传统棒状、板条结构固体激光器的热管理性能较差, 导致热沉积, 进而产生热透镜效应、热致双折射和热应力损伤, 这些热效应造成了激光的波前畸变, 影响了激光的光束质量, 限制了激光功率的进一步提升[3,4].1994年, 德国航空航天研究院技术物理所的研究人员Giesen等[5]提出薄片激光器概念, 薄片作为一种大口径/厚度比的增益介质构型, 能够减小高泵浦功率产生的热沉积, 大大减弱温度梯度带来的波前畸变, 实现……