【摘 要】
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高功率全固态激光器在先进制造、医疗、科学研究等众多领域有着极其广泛、重要的应用。在实现高功率激光输出的同时保证高光束质量,一直是国内外激光研究的热点及难点。本文
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高功率全固态激光器在先进制造、医疗、科学研究等众多领域有着极其广泛、重要的应用。在实现高功率激光输出的同时保证高光束质量,一直是国内外激光研究的热点及难点。本文围绕这一问题,对高功率Nd:YAG板条放大技术进行了研究,包括了高光束质量高稳定性种子源及预放技术、高功率高均匀性板条增益放大模块、Nd:YAG板条MOPA放大技术。主要成果如下：1、百瓦级TEMoo模种子源及预放技术研究。研究了棒状和光纤两种增益介质种子源的光束质量及稳定性,通过实验对比,选择光束质量M2=1.14,功率输出48.3W的光纤激光器作为板条放大系统种子源。采用预放大技术,将种子激光输出功率提高到2.3倍(115W),光束质量基本保持不变(M2=1.2)。2、高功率高均匀性Nd:YAG板条增益模块研究。通过仿真及实验,研究了板条增益模块的泵浦均匀性、冷却均匀性、热均匀性及光学均匀性,成功研制了高功率高均匀性板条增益放大模块。泵浦平均功率为6.8kW时,激光器最高输出平均功率为2.75kW,斜效率约为42%。3、Nd:YAG板条主振放大(MOPA)激光器研究。建立MOPA的理论模型,并进行了输出功率数值仿真,通过高效率板条放大及光束质量控制技术,对功率放大过程中的各项参数进行优化,实现了高光束质量平均功率3.9kW的1064nm激光输出。
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