改善Nd∶YAG掠入射板条激光器增益介质热效应的研究

增益介质的热效应是制约掠入射板条激光器获得高功率和高光束质量的重要因素。采用Nd∶YAG和蓝宝石晶体键合的方法, 研究掠入射板条激光器增益介质的热效应。理论模拟了Nd∶YAG与蓝宝石键合晶体增益介质的温度场分布和热焦距。实验对比了Nd∶YAG和蓝宝石键合晶体与单块Nd∶YAG晶体增益介质的输出特性: 在相同腔长和抽运的自由振荡条件下, 键合晶体的最大稳定输出功率比单块Nd∶YAG晶体提高了26%; 当抽运功率为44 W时, 键合晶体相对于单块Nd∶YAG晶体热焦距增长了69%; 同时, 键合晶体宽度、厚度方向的光束质量因子M2x=1.84、M2y=2.29, 单块Nd∶YAG晶体宽度、厚度方向的光束质量因子M2x=2.92、M2y=4.38。理论分析和实验结果表明, Nd∶YAG和蓝宝石键合晶体能够降低掠入射板条激光器增益介质的热效应, 有利于输出功率和光束质量的提高。