垂直腔面发射激光器抽运小型宽温Nd∶YAG激光器及掠入射式放大器的研究

报道了一种小型宽温Nd∶YAG激光器及掠入射式放大器。采用Nd∶YAG类光纤晶体作为增益介质,采用垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)阵列作为抽运源,利用Cr4+∶YAG作为可饱和吸收体进行被动调Q。连续运转时,在最大有效抽运功率为5.47 W时,获得1.808 W的输出,光-光转换效率为33.05%,斜率效率为36.5%。调Q模式下得到最窄脉宽为7.5 ns、单脉冲能量为87.1 μJ、峰值功率为11.6 kW的输出。采用掠入射式双程放大模块,对脉冲抽运下得到的单脉冲能量为81 μJ、脉宽为13 ns的信号光进行放大,在最大抽运功率下,放大后的单脉冲能量为0.88 mJ,相应的增益为10.86,能量提取效率为19.44%。放大后两个方向的光束质量因子由M2x=1.175和M2y=1.248变为M2x=1.196和M2y=1.307。激光器体积紧凑,可采取风冷等措施进行散热,在23±8 °C的范围内,输出能量波动小于3%。