宽温范围下Nd:YAG激光器泵浦源光谱优化提升系统稳定性

本文主要探讨了宽温范围下，基于LD（Light Emitting Diode，发光二极管）泵浦的Nd∶YAG（Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet，掺钕钇铝石榴石）激光器的光谱理论优化问题。激光器在不同的工作温度下，其性能稳定性的关键因素之一是泵浦源的发射光谱。传统的单波长LD泵浦可能导致泵浦光的波长漂移，从而影响激光系统的吸收率和热焦距，导致工作不稳定。 为了实现激光器在宽温度范围内免于温度控制的稳定运行，研究者首先分析了泵浦源光谱对激光器系统稳定性的影响，特别关注了能量利用效率。他们提出了一种优化策略，旨在通过调整光谱特性来减小这种漂移效应，确保在温度变化时，激光器的吸收能力和热稳定性不会显著下降。 在实验设计部分，针对掺杂浓度为0.8%、吸收长度为30mm的Nd∶YAG激光器系统，作者设计了一种双波长LD泵浦源。这个设计的中心波长在不同温度下略有调整（803.7nm@10℃和809.2nm@10℃），并保持了一定的比重关系（68.4%和31.6%）。这样的设计策略使得在-40℃至60℃的温度范围内，激光器的泵浦光吸收率能够维持在90.7%以上，显著提高了系统的光吸收稳定性和热焦距稳定性，分别达到了91.4%和85.4%。 这篇文章的贡献在于提供了一种有效的光谱优化方法，使得二极管泵浦的Nd∶YAG激光器能够在宽温度范围内实现免温控工作，这对于激光技术在工业、医疗等领域的广泛应用具有实际意义。通过这种优化，激光器的性能更加可靠，降低了对精确温度控制的依赖，提高了设备的灵活性和耐久性。