千瓦级浸入式直接液冷Nd:YAG多薄片激光谐振腔

作     者：王柯 涂波 尚建力 安向超 易家玉 于益 廖原 吕文强 叶志斌 杜近宇 高清松 张凯 Wang Ke;Tu Bo;Shang Jianli;An Xiangchao;Yi Jiayu;Yu Yi;Liao Yuan;L(u) Wenqiang;Ye Zhibin;Du Jinyu;Gao Qingsong;Zhang Kai

作者机构：中国工程物理研究院研究生院北京100088 中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900 中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室四川绵阳621900 衢州学院电气与信息工程学院浙江衢州324000 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2017年第44卷第8期

页      面：9-17页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家863计划(2015AA8027045) 

主　　题：激光器 薄片 谐振腔 直接液体冷却 浸入式激光器 

摘      要：介绍了一种工作在准连续状态下的直接液体冷却的侧面抽运Nd:YAG多薄片激光谐振腔,装置中选用20片Nd:YAG薄片作为增益介质,由激光二极管阵列在其侧面进行抽运,流动的硅氧烷溶液作为冷却液在其端面进行冷却,振荡激光以布儒斯特角穿过多层薄片和冷却液实现增益。设计了层流冷却流场并通过数值模拟验证了其对来流不均匀性的耗散能力。根据之前报道的层流冷却能力测量实验建立数值模型,模拟了流场的冷却效果,实验结果证明了模型的置信性,进而基于模型对激光器中薄片的热安全性进行了评估。在抽运能量为49.9J时,获得了15.7J的最大脉冲能量输出,对应光-光效率和斜率效率分别为31.4%和39.2%;在抽运脉宽为250μs,重复频率为100Hz,平均抽运功率为5kW时,获得了1440 W的平均输出功率。