液冷大口径端泵Nd:YAG薄盘激光器

"这篇论文介绍了一种大口径Nd:YAG薄盘激光器，该激光器采用液体直接冷却，并由两个空间自组织激光二极管阵列端泵浦。论文指出，这种设计实现了高达93%的泵浦耦合效率，简化了结构并使其紧凑化。通过优化泵浦光束的入射角度，达到了578 W/cm²的泵浦功率密度，且泵浦均匀性为5.52%。在长脉冲泵浦下，获得了1346瓦的峰值输出功率和54.9%的斜率效率。激光输出的近场模式表现出良好的均匀性。该研究发表在《Chinese Optics Letters》2013年4月10日的第11卷第4期，文章编号为041408。" 这篇论文详述了一种创新的大口径Nd:YAG薄盘激光器设计，它采用了直接液体冷却技术，这在激光器领域具有重要的意义。Nd:YAG（掺钕钇铝石榴石）是一种常见的固体激光材料，由于其高热稳定性、良好的光学性能和广泛的工作波长范围，常被用于各种激光应用。薄盘激光器的设计可以有效地散热，提高激光器的功率输出和效率。 论文中的关键点在于，该激光器使用了两个空间自组织激光二极管阵列进行端泵浦。这种泵浦方式可以实现高效率的能量转移，达到93%的泵浦耦合效率，意味着大部分的泵浦能量都能有效转化为激光输出。通常，复杂的泵浦耦合组件会增加系统的复杂性和体积，但在这个设计中，由于省去了这些组件，激光器的结构变得更加简单紧凑。 进一步的研究表明，通过调整泵浦光束的入射角度，可以优化功率分布，使得在薄盘上的泵浦功率密度达到了578 W/cm²，同时保持了良好的泵浦均匀性（5.52%）。这样的优化对于防止热透镜效应和提高激光质量至关重要，因为不均匀的泵浦可能导致热应力和非均匀热膨胀，从而降低激光性能。 在实验中，当使用长脉冲泵浦时，激光器达到了1346瓦的峰值输出功率，斜率效率为54.9%。斜率效率是衡量激光器效率的重要指标，表示随着泵浦功率的增加，输出激光功率的增长速率。这个数值表明，该激光器在较高的功率水平下仍能保持良好的效率，这对于高功率激光应用是非常理想的。 此外，激光器的输出近场模式显示出了良好的均匀性，这意味着激光束的质量较高，适合于需要精确控制光束特性的应用，如激光切割、焊接或精密加工。 这篇论文展示了一种高效、紧凑的 Nd:YAG 薄盘激光器设计，它利用液体冷却和优化的泵浦策略来提升性能。这种设计为未来高功率、高效率激光器的发展提供了新的思路，并可能对工业和科研领域的激光技术产生积极影响。