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設(shè)計(jì)了一種新型的釹玻璃激光器諧振腔以滿足激光器高穩(wěn)定性及高強(qiáng)度激光輸出的要求。該激光器利用角錐棱鏡陣列作為諧振腔后腔鏡,平面鏡作輸出鏡,大尺寸釹玻璃棒作激光工作物質(zhì)。對激光器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)中獲得了能量大于450 J的1.06μm激光輸出,發(fā)散角為0.6 mrad左右,電-光效率為2.1%。實(shí)驗(yàn)中采集到的光斑不是一系列振幅(強(qiáng)度)相等的小光斑,而是中間有一個(gè)巨峰,在其周圍分布著一系列振幅(強(qiáng)度)小得多的次峰。對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了解釋與討論,提出了利用角錐棱鏡陣列進(jìn)行激光束相干合成的設(shè)想。
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為了將虛共焦非穩(wěn)腔輸出光束質(zhì)量高和角錐棱鏡諧振腔具有免調(diào)試的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合到一起,提出了用球面角錐棱鏡構(gòu)成虛共焦非穩(wěn)腔的方案。利用已有虛共焦非穩(wěn)腔釹玻璃激光器,設(shè)計(jì)加工了一球面角錐棱鏡非穩(wěn)腔釹玻璃激光器。模擬計(jì)算了兩諧振腔輸出光束的模式分布,然后對兩釹玻璃激光器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對比研究。結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)得到的模式分布與模擬計(jì)算結(jié)果相吻合,球面角錐棱鏡非穩(wěn)腔釹玻璃激光器與虛共焦非穩(wěn)腔釹玻璃激光器分別獲得了最大2176.9J和2340.6J的能量輸出,二者的電光效率與束散基本相同,分別為4.3%,0.30mrad和4.6%,0.26mrad。
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