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1、第33卷第2期国防科技大学学报Vol.33No.22011年4月JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDEFENSETECHNOLOGYApr.2011文章编号:1001-2486(2011)02-0016-04闪灯泵浦国产Nd:YAG陶瓷调Q激光器111111222李霄,杨子宁,刘亮,郭少锋,许晓军,赵伊君,刘文斌,姜本学,潘裕柏(1.国防科技大学光电科学与工程学院,湖南长沙410073;2.中国科学院上海硅酸盐研究所,上海200050)摘要:陶瓷激光器在高掺杂、大尺寸和复合结构设计等方面有着特殊的
2、优势,具备实现高能、高光束质量激光器的潜力。研究了上海硅酸盐所提供的新型国产Nd:YAG陶瓷激光材料的激光输出性能,对比了陶瓷激光棒与单晶激光棒的储能特性,通过主动和被动调Q两种方法分别实现了闪灯泵浦陶瓷脉冲激光器,获得了重频1~20Hz可调,单脉冲百毫焦量级的输出,峰值功率近10MW。验证了陶瓷激光介质在高能激光领域的应用,对大能量、短脉冲陶瓷激光器进行了初步的探索和研究。关键词:固体激光器;陶瓷激光器;灯泵;调Q中图分类号:TN2481文献标识码:AFlashLumpPumpedQswitchedDomesticNd:YAGCeramicLa
3、ser111111222LIXiao,YANGZining,LIULiang,GUOShaofeng,XUXiaojun,ZHAOYijun,LIUWenbing,JIANGBenxue,PANYubo(1.CollegeofOptoelectricScienceandEngineering,NationalUniv.ofDefenseTechnology,Changsha410073,China;2.ShanghaiInstituteofCeramics,ChineseAcademyofSciences,Shanghai200050,C
4、hina)Abstract:Ceramiclaser,possessingtheadvantageofpolycrystallineinhesion,hasthepotentialtobehighenergyandhighlightbeamqualitylaser.ThecurrentstudyresearchedintotheperformanceofdomesticNd:YAGceramiccreatedbyShanghaiinstituteofceramicsandrealizedtheactivelyandpassivelyQswitche
5、dceramiclasersidepumpedbyflashlamps.Theaveragepulseenergycouldbeabove100mJandtherepeatrateisupto20Hz.Thepeakpowerreachesnearly10MW.Theresearchresultintheconfirmationofceramiclaserinthefieldofhighenergylaser,andaprobeintheshortpulseceramiclaserwithhighenergy.Keywords:solidlaser;
6、ceramiclaser;flashlamppump;Qswitched透明激光陶瓷材料的多晶结构使其在高掺杂泵浦,本文采用闪灯泵浦的方式对国产激光陶瓷[1-3]浓度、大尺寸生长、多功能复合结构等方面有材料进行了研究,通过电光调Q和SBS自调Q方着单晶无法比拟的优势,其生长周期短、产量式分别实现了主动和被动调Q脉冲激光器,获得[4-6]高等特点又大大降低了成本。因而,自1995了重复频率1~20Hz可调,单脉冲能量在百mJ量[7-8]年问世以来,陶瓷激光器受到了广泛的关注级,峰值功率近10MW的脉冲激光输出,测试了国[9-10]和研究,获得了飞速发
7、展。2006年,美国利产陶瓷激光介质性能,对其在高能脉冲激光领域弗莫尔国家实验室报道了采用热容模式工作的的应用进行了初步的研究。[11]67kW陶瓷Nd:YAG激光器,是迄今为止公开1国产透明陶瓷的激光输出特性报道的最高功率陶瓷激光器。国内对陶瓷激光器[12-13]的研究也有一定进展,2005年,上海光机所与激光二极管相比,闪光灯谱线复杂,转换效采用进口Nd:YAG陶瓷激光材料实现了高达率较低,对激光介质的吸收特性要求也更高。然[14]62%的斜效率输出,至今仍处于国际领先水而闪灯泵浦Nd:YAG激光技术有着数十年的历平。史,已经发展得较为成熟,特别是
8、在大能量脉冲激近年来,中国科学院上海硅酸盐所相继制备光领域,有一定的成本与技术优
