4-55  162 W二极管泵浦Nd:YAG腔内倍频激光器

姚震宇  周唐建  崔玲玲  蒋建锋  涂  波

高平均功率腔内倍频绿光激光器在许多领域都有非常广泛的应用，如用于高反射率材料的激光处理设备，材料的切割、钻孔和打标，医疗设备，燃料激光器或钛宝石激光器的抽运源，以及大型激光演示的光源等，国内外开展了许多这方面的研究工作，目前国外已获得平均功率300 W的调Q脉冲绿光输出，国内最高水平是华北光电技术研究所输出功率120 W的二极管泵浦腔内倍频绿光激光器。

实验中采用连续二极管泵浦固体激光模块，激光介质直径f6.35 mm，长度146 mm，掺杂浓度0.6%，泵浦源输出功率1 250 W。

文中根据二极管激光泵浦模块在一定功率下的热透镜焦距，设计了大模体积高准直稳定性谐振腔，以提高系统的稳定性和输出激光的光束质量。采用双声光Q开关提高激光器的关断功率。选用工作温度80℃的Ⅱ类匹配KTP晶体，以避免由非线性绿光吸收引起的灰色轨迹效应，并采用半导体温控系统控温，避免高功率运行时晶体温度升高引起相位失配。在1 250 W泵浦功率下，当重复频率为10 kHz时，总的绿光输出功率达到162 W，光－光效率达到13%，脉宽约80 ns，光束质量M ²»20。图1是连续激光、调Q激光和绿光输出功率随泵浦功率的变化曲线。