利用梯度掺杂剂量端泵ND:YAG激光性能

在最新的研究中发表了《光学与激光技术与红外物理与技术》,由中国科学院赫菲物理科学学院教授领导的研究团队引入了一种新颖的低热效率梯度型水晶,以驯服了高效果的亮度,并改善了高效应的ND:

来源:英国物理学家网首页
温度,应力和应变分布在梯度掺杂晶体的轴向横截面中。 (a)0.39〜0.80 at。%晶体; (b)0.17〜0.38 at。%晶体; (c)0 at。% + 0.17〜0.38 at。%晶体。学分:Ma Tianyu

在最新的研究中发表了《光学与激光技术与红外物理与技术》,由中国科学院赫菲物理科学学院教授领导的研究团队引入了一种新颖的低热效率梯度型水晶,以驯服了高效果的亮度,并改善了高效应的ND:

光学和激光技术 红外物理与技术

传统的端泵固态激光器依赖于均匀掺杂的晶体,这些晶体由于泵泵功率的轴向吸收衰减而在高泵功率下产生明显的温度梯度和热应力。这些效果不仅限制了最大泵功率,还降低了光束质量和转换效率。

在这项研究中,研究人员为晶体设计了一个数值模型,其晶体浓度逐渐沿杆逐渐增加,为优化新型梯度掺杂晶体的浓度分布和生长提供了理论基础。

模拟和实验测试都证实了梯度掺杂设计的优势。优化的掺杂梯度晶体显着延长了有效的吸收长度,并平滑纵向泵的能量吸收分布,减少热梯度和末端 - 面积变形,并延长热镜焦距。在连续的波抽水下,晶体保持了线性输出功率的上升,并达到了超过50%的转化效率。

焦距 激光

这项工作为工业,医学和科学应用的下一代,高亮度激光来源设计提供了一种方法。

更多信息: doi:10.1016/j.infrared.2025.105845 doi:10.1016/j.optlastec.2025.112997