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泵浦匀化对Innoslab激光放大器光束质量的改善

何涛 陈小明 鲁燕华 张彬 徐浏 叶先林 许夏飞

何涛, 陈小明, 鲁燕华, 等. 泵浦匀化对Innoslab激光放大器光束质量的改善[J]. 强激光与粒子束, 2020, 32: 011019. doi: 10.11884/HPLPB202032.190277
引用本文: 何涛, 陈小明, 鲁燕华, 等. 泵浦匀化对Innoslab激光放大器光束质量的改善[J]. 强激光与粒子束, 2020, 32: 011019. doi: 10.11884/HPLPB202032.190277
He Tao, Chen Xiaoming, Lu Yanhua, et al. Improvement of beam quality by pump homogenization of Innoslab laser amplifier[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2020, 32: 011019. doi: 10.11884/HPLPB202032.190277
Citation: He Tao, Chen Xiaoming, Lu Yanhua, et al. Improvement of beam quality by pump homogenization of Innoslab laser amplifier[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2020, 32: 011019. doi: 10.11884/HPLPB202032.190277

泵浦匀化对Innoslab激光放大器光束质量的改善

doi: 10.11884/HPLPB202032.190277
基金项目: 国家自然科学基金项目(61705208)
详细信息
    作者简介:

    何 涛(1994—),男,硕士研究生,主要从事高功率、高光束质量板条激光器研究;hetaosix@163.com

    通讯作者:

    许夏飞(1990—),男,硕士,助理研究员,主要从事非线性频率变换技术方面的研究;xrfmxx@sina.com

  • 中图分类号: TN248.1;O439

Improvement of beam quality by pump homogenization of Innoslab laser amplifier

  • 摘要: 针对结构紧凑的部分端面泵浦混合腔板条激光放大器,研究了泵浦匀化对其输出激光光束质量的改善作用。基于ZEMAX仿真软件,设计并对比分析了直接成像和波导匀化后再成像两种泵浦耦合方式对激光二极管阵列慢轴(晶体宽度)方向光强分布均匀性的影响,发现波导匀化后泵浦均匀性得到明显提升且激光二极管阵列发光坏点对泵浦成像的影响得以弱化。进一步实验验证了泵浦匀化对Innoslab激光放大器性能的改善作用:波导匀化后慢轴方向泵浦均匀度从90.6%提高到95.4%,进而使3通放大后输出激光光束质量因子M2从2.41提升到1.55,并且有效抑制了多通放大腔内的自激振荡。
  • 图  1  波导匀化原理示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of homogenization with waveguide

    图  2  直接成像泵浦耦合光路结构图

    Figure  2.  Optical configuration of the direct-imaging pump

    图  3  直接成像泵浦耦合二维光强分布和宽度方向分布曲线

    Figure  3.  Intensity distribution of the direct-imaging pump

    图  4  波导匀化后再成像泵浦耦合光路结构图

    Figure  4.  Optical configuration of the waveguide-homogenization pump

    图  5  波导匀化后再成像泵浦耦合二维光强分布和宽度方向分布曲线

    Figure  5.  Intensity distribution of the waveguide-homogenization pump

    图  6  LD阵列巴条出现发光坏点时,宽度方向泵浦光强分布曲线

    Figure  6.  Intensity distribution curve of the pump in the width direction when the bars of the LD array have a point defect

    图  7  Innoslab激光放大器结构示意图

    Figure  7.  Schematic diagram of the Innoslab laser amplifier

    图  8  波导匀化泵浦耦合实验装置

    Figure  8.  Waveguide homogenization pump coupling experimental device

    图  9  泵浦耦合光强分布

    Figure  9.  Pump intensity distribution

    图  10  放大输出激光光束质量

    Figure  10.  Laser beam quality after amplification

    图  11  产生自激振荡时单脉冲波形图

    Figure  11.  Waveform of a single pulse when self-oscillation occurs

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-07-26
  • 修回日期:  2019-11-13
  • 刊出日期:  2019-12-26

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