传导冷却双侧面反弹抽运板条激光放大器特性研究

"传导冷却反弹抽运结构的板条激光放大器" 本文介绍了一种独特的激光放大器设计，即采用传导冷却方式并结合双侧面反弹抽运的脉冲Nd:YAG板条激光放大器。这种放大器在重复频率操作条件下表现出高效、高质量光束、紧凑结构、低热效应以及可扩展的功率放大能力。实验中，该放大器对来自单频激光振荡器的平均功率1.1瓦、脉宽11.3纳米、光束质量因子(M2x, M2y)为1.2的激光脉冲序列进行了放大。在125赫兹的重复频率下，放大后输出的平均功率提升至24.1瓦，脉宽减小到8.9纳米，光束质量因子M2x = 1.53，M2y = 1.27，显示出显著的高光束质量。 传导冷却技术是通过直接将激光器组件与散热片接触，利用热传导来散热，从而提高系统的冷却效率，降低热效应。这种方式对于防止激光器因过热而导致性能下降至关重要。反弹抽运则是一种优化泵浦效率的技术，激光泵浦源从两个侧面同时注入，使得板条激光器内部的活性介质能更均匀地吸收能量，从而提高放大过程的效率和光束质量。 板条激光器以其独特的结构特点，如薄片状的激光增益介质，能够实现较短的激光脉冲，更好的光束质量和较高的功率密度。在本研究中，两级板条激光放大器的设计进一步提升了这些优点，使得放大后的激光脉冲不仅功率增大，而且保持了良好的光束质量，这对于空间探测等应用来说具有很高的价值。 此外，实验结果证明，该激光放大器的功率放大是可定标性的，意味着随着更多的增益介质或更优化的抽运策略，可以进一步提升输出功率而不显著影响光束质量。这一点对于需要大功率激光源的科研和工业应用，例如激光雷达、遥感探测、精密加工等领域，具有重要的意义。 传导冷却反弹抽运的板条激光放大器设计展示了在激光技术领域的创新性，它不仅实现了高效率和高光束质量的结合，还提供了紧凑的结构和可扩展的功率输出，为未来的激光系统设计和应用开辟了新的可能性。