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開(kāi)展了高儲(chǔ)能、高占空比二極管泵浦激光模塊的研究工作,針對(duì)影響激光介質(zhì)增益分布的相關(guān)因素進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究,研制出了高占空比、高儲(chǔ)能二極管泵浦激光模塊。該模塊采用了144個(gè)激光二極管對(duì)直徑為8 mm的Nd:YAG進(jìn)行泵浦, 獲得了均勻的增益分布和單脈沖能量700 mJ的儲(chǔ)能。在該研究中,數(shù)值模擬了激光介質(zhì)的增益分布,確定了激光模塊的耦合結(jié)構(gòu),針對(duì)二極管線陣的高功率排熱需求,研制了高效率微通道冷卻結(jié)構(gòu),并完成了激光模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì)和激光模塊性能參數(shù)的測(cè)試。
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為獲得高功率高光束質(zhì)量的激光器,對(duì)激光器中的熱致球差進(jìn)行了研究。介紹了高功率二極管泵浦Nd:YAG棒激光模塊熱致球差的測(cè)量和補(bǔ)償方法。使用S-H波前探測(cè)器測(cè)量了激光模塊的三階球差,設(shè)計(jì)了補(bǔ)償系統(tǒng)對(duì)激光模塊的球差進(jìn)行了補(bǔ)償,并對(duì)補(bǔ)償前后的各階像差進(jìn)行了分析。在主振功放(MOPA)系統(tǒng)中使用球差補(bǔ)償系統(tǒng),工作電流110 A時(shí),光束質(zhì)量平方因子從9.2提高到6.4。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明球差補(bǔ)償系統(tǒng)能消除激光模塊的的三階球差,而且不會(huì)引起其它像差的增大,提高了激光器光束質(zhì)量。
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