基于光胶工艺的薄片连续激光器技术研究
Technologies of Thin-Disk Continuous Wave Laser Based on Optical Adhesive
石玉森 1潘雪 2张鹏 3肖奇 2李祖强 1王江峰 2姜有恩 2范薇 2李学春 2朱健强2
作者信息
- 1. 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室,上海201800;中国科学院大学材料与光电研究中心,北京100049
- 2. 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室,上海201800
- 3. 张江实验室,上海201210
- 折叠
摘要
研究了薄片激光器中晶体与热沉的封装技术和核心技术,采用薄片晶体与金刚石热沉的光胶工艺,自主设计并研制了 5 mm 口径的YAG/Yb∶YAG复合薄片激光模块,分析了该薄片激光模块的多通泵浦系统,建立了晶体热效应数值仿真模型,实验测量了在2.2 kW/cm2泵浦功率密度、940 nm泵浦波长下薄片晶体的热焦距为445.6 mm;采用基于光胶工艺封装的薄片激光模块搭建连续激光器,在70 W泵浦功率下获得了 18.75 W功率的基横模输出,斜率效率和光光转换效率分别为36.59％和26.79％.
Abstract
We study the packaging method and key technologies of thin-disk laser,and report on our home-made thin-disk module comprising a YAG/Yb∶YAG composite thin-disk crystal with 5 mm diameter,which is glued onto a diamond heat sink.The multi-pass pumping scheme of the thin-disk module is analyzed and a numerical simulation model of thermal effect is established.The thermal focal length of the thin-disk crystal is measured to be approximately 445.6 mm at pump power density of 2.2 kW/cm2 and pump wavelength of 940 nm.A continuous wave laser based on the thin-disk module is realized and it delivers fundamental mode output of 18.75 W at the pump power of 70 W.The slope efficiency and optical-to-optical efficiency are 36.59％and 26.79％,respectively.
关键词
激光器/薄片激光器/多通泵浦/热效应/连续激光器Key words
lasers/thin-disk lasers/multi-pass pump/thermal effect/continuous wave laser引用本文复制引用
基金项目
国家自然科学基金(11604350)
中国科学院战略性先导科技专项(XDA25020307)
中国科学院战略性先导科技专项(XDA25020103)
上海市自然科学基金(20ZR1464800)
出版年
2024
NETL
NSTL
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