4-68  15%占空比27 kW二维叠阵二极管激光器

武德勇  吕文强  魏  彬  高松信  唐  淳

根据高平均功率DPL(二极管泵浦激光器)的研制需求，采用模块式微通道冷却器封装方式，研制出了由220个DL bar组成的二维叠阵DL。每个DL bar安装在1个微通道冷却器上作为1个单元模块DL(见图1)，220 bar叠阵由4组单元叠阵组成，每组单元叠阵由55个单元模块DL沿快轴方向堆叠组成，堆叠周期为1.7 mm，将4组55 bar单元叠阵沿慢轴方向组合到一起，即构成了1个220 bar的叠阵DL，慢轴方向组合周期为22.5 mm，整个叠阵的出光面积为95 mm(快轴)×47.5 mm(慢轴)。

对模块式微通道冷却器的组成结构、扩散焊制造工艺、模块间冷却水密封方式等进行了优化设计，使研制的叠阵DL具有较高可靠性。同时为了避免工作环境灰尘污染等问题，采用了加窗口玻璃的密封封装结构方式，以提高了器件的环境适应性。图2为实验测试的叠阵DL电流—激光功率曲线，该叠阵DL在冷却水温25℃，冷却水流量36 L/min，工作电流120 A，脉冲宽度300 μs，重复频率100~500 Hz时，激光输出峰值功率为26.2~27.8 kW，电光效率为43%~45%，出光面功率密度约为600 W/cm²，激光波长为804.2~807.1 nm，谱宽约3.7 nm。