据中国科学院物理研究所报道,该所采用高效抽运耦合技术、高效冷却技术、大基模体积谐振腔设计、多级串接热补偿技术以及最佳输出耦合优化等,实现了准连续1064 nm激光输出,输出功率达1906 W,光-光效率为50.8%。实验利用中国科学院物理所光物理实验室研制的400 W级准连续半导体激光侧抽运激光头,每个激光头装有ф7 mm×l00 mm尺寸的Nd:YAG激光晶体,掺杂原子数分数为0.5%,采用六个相同的激光头串接振荡的系统方案,如图1所示,其中包括6个400 W级的准连续半导体激光侧抽运激光头、三个900石英旋光片和两个端镜(M1为对1064 nm全反射平面镜,M2为对1064nm部分输出耦合平面镜,T1064 nm=80%)。同时在以下三个方面进行优化设计:一是利用低掺杂原子数分数的Nd:YAG晶体和优化的抽运耦合结构实现较均匀的抽运增益分布;二是利用热近非稳腔技术优化设计了谐振腔结构获得大基模体积的激光运转;三是利用偶数支晶体棒串接加900旋光片结构来补偿Nd:YAG晶体的热致双折射效应,最后获得高效的激光输出。
实验获得激光输出功率曲线如图2所示。当准连续半导体激光抽运平均功率为3750 W时,激光输出平均功率达1906 W,光-光转换效率为50.8%。在此输出功率下,测得激光重复频率为1.1 kHz,脉冲宽度为224µs。