四片串联Nd:YAG激光器：2.15kW LD抽运输出研究

"激光二极管抽运四片串联Nd:YAG薄片激光器" 本文介绍了采用激光二极管(LD)抽运的四片Nd:YAG薄片串联激光器的设计与优化，旨在实现高功率输出。Nd:YAG（掺钕钇铝石榴石）是一种常用的激光晶体，因其在近红外波段的良好增益特性而被广泛用于激光系统。在这种四片串联的结构中，每个薄片都可以视为一个独立的激光增益介质，通过这种方式，可以提高激光器的增益面积，进而提升输出功率。 谐振腔是激光器的核心部分，它决定了激光器的工作效率和光束质量。在本文的研究中，研究人员利用ABCD传输矩阵方法对谐振腔进行了优化设计。这种方法是一种光学系统分析工具，可以精确计算光线在各种光学元件（如镜片、反射镜）间的传播路径，从而确保激光在谐振腔内的有效反射和共振，达到增强激光输出的目的。所采用的双凹对称腔设计有利于实现稳定的激光模式，并且能够有效地抑制热效应，提高激光器的长期运行稳定性。 实验结果显示，这种四片串联的Nd:YAG薄片激光器成功地达到了2.15千瓦的连续激光输出，这一成果验证了LD抽运薄片激光器的定标放大能力。这意味着随着激光器设计的进一步优化和规模增大，有可能实现更高功率的激光输出。这在工业加工、军事应用、科学研究等领域具有重要价值，因为高功率激光器可以用于切割、焊接、打孔以及高能粒子束的产生等。 此外，文章还讨论了谐振腔设计的关键参数，如腔长、反射镜的反射率和透射率，以及Nd:YAG晶体的质量等因素对激光性能的影响。这些因素的精细调整对于获得高效、高稳定性的激光输出至关重要。通过对这些参数的控制，可以进一步改善激光器的光束质量、功率稳定性和转换效率。 这篇研究展示了激光二极管抽运的Nd:YAG薄片激光器在高功率激光领域的发展潜力，为未来设计更大功率的固态激光器提供了理论和技术支持。同时，这项工作也强调了谐振腔设计的重要性，以及利用先进光学工具如ABCD传输矩阵法进行优化设计的必要性。