100 kHz高功率高光束质量纳秒激光振荡器

杨天利; 杨晶; 周王哲; 李雪鹏; 王小军; 彭钦军

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100 kHz高功率高光束质量纳秒激光振荡器

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高功率、高重复频率纳秒脉冲激光广泛应用于激光切割、激光焊接等领域。随着激光重复频率的提升,特别是高于50 kHz时,单个周期有限的时间内难以积累足够的上能级粒子,调Q脉冲的稳定性成为了激光器设计的难点。当前主要采用主振荡器的功率放大器(MOPA)方案,直接振荡获得兼具高功率、高重复频率及高光束质量的纳秒脉冲激光还比较困难。通过对激光动力学过程的仿真模拟,定量分析了高重复频率调Q过程中脉冲强度稳定性与泵浦速率的关系,并利用负透镜使振荡器工作在具有较大基模体积的热近非稳区,实现了Nd:YAG声光调Q激光振荡器在高重复频率、高功率、高光束质量三方面的均衡设计。首次利用侧泵模块实现了100 kHz高功率高光束质量纳秒脉冲激光的直接振荡产生,脉冲强度的离散系数仅为0.041,激光输出功率超过142 W,脉冲宽度为165 ns,光束质量因子M^(2)为1.5。

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来源
《强激光与粒子束》 |2023年第7期|48-54|共7页
作者
杨天利; 杨晶; 周王哲; 李雪鹏; 王小军; 彭钦军;
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作者单位

中国科学院理化技术研究所固体激光重点实验室;

中国科学院理化技术研究所功能晶体与激光技术重点实验室;

中国科学院大学;

齐鲁中科光物理与工程技术研究院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类固体激光器;
关键词
激光振荡器; 高重复频率; 声光调Q; 纳秒; 高光束质量;

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