31.5 W太阳光抽运Nd∶YAG固体激光器

设计了一种阈值较低的太阳光直接抽运的Nd∶YAG固体激光器，采用有效面积为1.03 m2、焦距为1.2 m的菲 涅耳透镜为第1级太阳光会聚装置，分腔水冷型镀金锥形腔为第2级太阳光会聚装置。在液体导光透镜和镀金锥形腔的共同作用下，通过端面、侧面同时抽运直径为5 mm、长度为75 mm的Nd∶YAG螺纹晶体棒，获得了连续稳定的1064 nm激光输出。利用光学设计软件ZEMAX和激光谐振腔仿真软件LASCAD建立理论模型，通过数值模拟验证实验结果并优化系统设计。该太阳光抽运Nd∶YAG固体激光器的激光输出功率最高为31.5 W，收集效率为30.58 W/m2，激光器阈值功率为102 W，斜率效率为4.25%，太阳光到激光的能量转换效率为3.2%。