4-54  500 mJ，400 Hz电光调Q MOPA绿光泵浦激光器

唐  淳  高清松  童立新  陈晓琳  蔡  震  武德勇  李德明  涂  波  蒋建峰  姚震宇

近年来，国内高平均功率全固态绿光二极管泵浦固体激光器(DPL)研究取得较大进展，天津大学、电子11部等单位的绿光激光器达到了百瓦级。但该类激光器均是采用声－光调Q及内腔倍频技术，重复频率一般为10~20 kHz、脉冲宽度约100 ns，单脉冲能量在几毫焦至数十毫焦量级。

文中研制的二极管泵浦高重复频率、大能量，电－光调Q绿光激光器采用MOPA结构。主振荡器采用热不灵敏腔设计，克服热效应对激光输出特性的影响。采用KD*P电光Q开关获得脉冲宽度15 ns的脉冲输出，单脉冲能量1~10 mJ，光束质量M ²<1.2。放大器由一级双通和一级单通放大器组成。每一级放大器均采用双棒结构及在两个Nd:YAG棒之间采用4f像传递系统和90°石英旋转器设计，补偿高重复频率工作时的热致退偏效应。双通和单通放大器的通光口径分别为6，8 mm。针对主振荡器、双通和单通放大器设计需要，实验研制了0.5，6.5，12 kW不同参数的高占空比二极管泵浦激光模块。

在重复频率500 Hz，放大器注入能量1 mJ条件下，实现了单脉冲能量1.25 J的1 064 nm输出，光束质量b <2.5。采用Ⅱ类相位匹配KTP晶体(12 mm´12 mm´10 mm)外腔倍频，在重复频率400 Hz，泵浦功率密度约70 MW/cm²时，获得525 mJ的绿光输出(平均功率210 W)，倍频效率达到42%。图1是激光器稳定工作条件下测得的绿光光束质量b，在10 s内的平均值为4.56，最大值5.14，最小值3.90。