4-58 48kW二极管阵列端面泵浦激光放大器

罗亦鸣 李明中

　　设计了一种大功率LD阵列端面泵浦的激光放大器结构，并在理论上计算和模拟了放大器的工作参数和特性。对于其中的一些物理问题，采用编程模拟的方式，进行了研究，初步建立了泵浦耦合模拟程序和介质热效应模拟程序，其结果对放大器的设计有一定的指导作用。

　　根据设计要求，与外协单位合作研制了微透镜准直的48kW激光二极管阵列。初步探索了激光介质的热效应和冷却方式，设计了两种介质冷却的结构并制造了样品，实现了放大器重复频率工作。设计并制造了3种泵浦耦合器件，测量了器件的效率。开发了高功率LD电源与LD温度控制仪等辅助设备。利用以上各个单元器件，建立了一个高功率LD面阵列端面泵浦激光增益介质，对入射的种子脉冲进行离轴放大的放大器原理性实验平台，实现了这个原理性装置的按照设计的正常运行。在这个平台上进行了物理实验，对几种不同浓度的钕玻璃以及一种构型的YLF片进行了增益测量，还开展了耦合器效率测量、介质冷却效果考察等一系列工作。在实验中，泵浦波长为802nm附近，介质得到充分冷却时，使用阈值法测量不同的介质的小信号增益；对钕玻璃最高可以获得1.2倍的小信号增益，对YLF介质，最高可以获得2.04倍的小信号增益；在行波放大时，测得钕玻璃介质有1.51倍的小信号增益（种子脉冲在介质内往返一次的净增益）。

　　通过调试、运行整个实验系统并在其上开展了各项物理实验，已经证明了目前这种技术路线是可行的。同时对高功率LD阵列泵浦的激光放大器的特性有了更深入的了解，对以前设计中以及器件制造工艺中的不足有了一定的认识并采取了相应的优化措施。