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第
37
卷
中
国
激
光
光学前沿———光电技术
2010
年
11
月
犆犎犐犖犈犛犈犑犗犝犚犖犃犔犗犉犔犃犛犈犚犛
专
刊
文章编号:
02587025
(
2010
)
Su
pp
lement1004304
小体积小束散角灯抽运电光调
犙
犖犱∶犆犲∶犢犃犌
激光器
高
恒
彭绪金
陶
炜
杨
闯
童
勇
(西南技术物理研究所,四川 成都
610041
)
摘要
通过合理设计谐振腔参数,并采用内置扩束透镜组,获得了一种小体积高效率、液冷和电光调
犙
激光 器。激
光器电光转换效率为
1.4%
,输出单脉冲能量大于
100mJ
。激光器腔长
250mm
,输出脉冲 宽度 为
10
~
15ns
,激 光
器
5 Hz
工作时激光远场束散角为
1.6mrad
,
20 Hz
为
1.8mrad
,光斑直径为
5mm
,能量稳定度小于
5%
。
关键词
激光器;电光调
犙
;扩束透镜组;远场发散角
中图分类号
TN248.1
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
犆犑犔201037狊1.0043
犔犪犿
狆
犘狌犿
狆
犲犱犈犾犲犮狋狉狅犗
狆
狋犻犮犪犾
犙
犛狑犻狋犮犺犲犱犖犱∶犆犲∶犢犃犌 犔犪狊犲狉
狑犻狋犺犛犿犪犾犾犛犻狕犲犪狀犱犛犿犪犾犾犅犲犪犿 犇犻狏犲狉
犵
犲狀犮犲犃狀
犵
犾犲
犌犪狅犎犲狀
犵
犘犲狀
犵
犡狌
犼
犻狀
犜犪狅犠犲犻
犢犪狀
犵
犆犺狌犪狀
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犜狅狀
犵
犢狅狀
犵
(
犛狅狌狋犺 犠犲狊狋犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅
犳
犜犲犮犺狀犻犮犪犾犘犺
狔
狊犻犮狊
,
犆犺犲狀
犵
犱狌
,
犛犻犮犺狌犪狀
610041
,
犆犺犻狀犪
)
犃犫狊狋狉犪犮狋
犃狊犿犪犾犾狊犻狕犲
,
犺犻
犵
犺犲犳犳犻犮犻犲狀犮
狔
,
犾犻
狇
狌犻犱犮狅狅犾犲犱
,
犲犾犲犮狋狉狅狅
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狋犻犮
犙
狊狑犻狋犮犺犲犱犾犪狊犲狉犻狊狅犫狋犪犻狀犲犱
,
犫
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狌狊犻狀
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狋犺犲
犲狓
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犪狀犱犲犱犫犲犪犿犾犲狀狊
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狉狅狌
狆
狑犻狋犺狉犪狋犻狅狀犪犾犱犲狊犻
犵
狀犲犱狉犲狊狅狀犪狋狅狉
狆
犪狉犪犿犲狋犲狉狊.犜犺犲犲犾犲犮狋狉狅狅
狆
狋犻犮犪犾犮狅狀狏犲狉狊犻狅狀犲犳犳犻犮犻犲狀犮
狔
狅犳
犾犪狊犲狉犻狊1.4% 犪狀犱狋犺犲狅狌狋
狆
狌狋犲狀犲狉
犵狔
狅犳狊犻狀
犵
犾犲
狆
狌犾狊犲犻狊
犵
狉犲犪狋犲狉狋犺犪狀100犿犑.犜犺犲犮犪狏犻狋
狔
犾犲狀
犵
狋犺犻狊250 犿犿 狑犻狋犺狋犺犲
犾犪狊犲狉
狆
狌犾狊犲狑犻犱狋犺狅犳10
~
15狀狊.犜犺犲犫犲犪犿 犱犻狏犲狉
犵
犲狀犮犲犪狀
犵
犾犲犻狊1.6 犿狉犪犱 狑犺犲狀狋犺犲犾犪狊犲狉狑狅狉犽狊狅狀5 犎狕
,
狑犺犻犾犲
1.8犿狉犪犱狑狅狉犽犻狀
犵
狅狀20犎狕.犜犺犲狅狌狋
狆
狌狋犾犪狊犲狉犫犲犪犿犱犻犪犿犲狋犲狉犻狊5犿犿犪狀犱狋犺犲犲狀犲狉
犵狔
犳犾狌犮狋狌犪狋犻狅狀犻狊犾犲狊狊狋犺犪狀5%.
犓犲
狔
狑狅狉犱狊
犾犪狊犲狉狊
;
犲犾犲犮狋狉狅狅
狆
狋犻犮
犙
狊狑犻狋犮犺
;
犲狓
狆
犪狀犱犲犱犫犲犪犿犾犲狀狊
犵
狉狅狌
狆
;
犳犪狉犳犻犲犾犱犱犻狏犲狉
犵
犲狀犮犲犪狀
犵
犾犲
收稿日期:
20091210
;收到修改稿日期:
20100226
作者简介:高
恒(
1978
—),男,硕士,工程师,主要从事固体激光器的研究与开发等方面的研究。
Email
:
g
aohen
g
780716
@
163.com
1
引
言
灯抽 运 液 冷
YAG
激 光 器 因 其 良 好 的 稳 定 性,
在各个方面有广泛 的应用,尤其在 军 事方面应 用 于
激光测距/照射 器。在用 于 军用激光 照 射器的激 光
器设计中,激光器的脉宽、束散角、能量和 能 量稳定
性等参数相互制 约。 合理地 设 计谐振腔 参 数,采 用
合理地抽运方式、合适的聚 光 腔尤为重 要。 本文通
过对调
犙
激光器输出效率的分析,并合理 地设计腔
参数,完成了一种小体积、小束散角和灯抽运电光调
犙
Nd∶Ce∶YAG
激光器。
2
设计方案及实验装置
2.1
激光器设计思路
激光 器采用折返 光路,减 小了激光器 整体的体
积。谐振腔采用凹 凸非稳腔,在激光器 振 荡级与放
大级之 间 放 置 扩 束 透 镜 组,激 光 器 谐 振 腔 长 度 为
250mm
。光路原理 简 图 如 图
1
所 示。 主要包括全
反镜
M1
,调
犙
晶体
C1
,偏振片
M2
,角镜
M3
,转轴
棱镜
M6
,扩束负透镜
M5
,输出镜
M4
,振荡级 晶 体
C2
,扩束正透镜
M7
,氙灯
D
,放大级晶体
C3
和输出
窗口片
M8
。
2.2
振荡级谐振腔设计
对激光测距仪而言,为了增大可测距离,必须提
高发射功率
,增大接收孔径和接收、发射光学系统的
透射 率,减 小 发 射 光 束 的 束 散 角,提 高 接 收 灵 敏
度
[
1
]
。
而对于激光器本身,只能提高发射功率,减小发
射光 束 的 束 散 角 。且 束 散 角
θ
对 测 距 能 力 影 响 更
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