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全固态调Q激光器的实验设计1激光器实验设计为了使毫无激光调节经验的学生能够尽快上手，实验采用简单的平凹谐振腔结构，研究激光谐振腔与可饱和吸收体对被动调Q激光输出特性的影响．实验装置如图1所示．泵浦源采用光纤耦合输出的激光二极管(Co-herent，FAPSystem)，光学系统压缩比为1．8∶1．输入镜M1是有一定曲率半径的凹面镜，一面镀有808nm的增透膜，另一面镀808nm的增透膜和1064nm的高反膜;输出镜M2是平面反射镜．激光工作物质为Nd：LuVO4晶体，尺寸为3×3×5mm3，Nd3+的掺杂浓度为0．5at．%．激光晶体两个3×3m m2的端面均镀有808nm和1064nm增透膜用以减少谐振腔的损耗．装置中，晶体用铟箔包裹并置于铜块中，铜块通过水循环和温控半导体致冷片进行致冷，晶体温度控制在20℃左右．激光晶体应尽量靠近输入镜M1放置以减小空间烧孔效应．调制元件为直径2cm左右的GaAs薄片，在1064nm处的小信号透过率T0分别为95．7%，92．6%和93．9%，靠近输出镜放置．实验激光的输出特性由功率计和示波器测量，选用带宽为500MHz的数字示波器(Tek-tronixInc．，USA)测量和记录波形情况，用MAX500AD激光功率计测量平均输出功率(Coherent，USA)．实验中先对学生讲解全固态激光器的优点以及具体用途，使学生充分认识到研究固体激光器的重要意义．然后讲解脉冲激光器的原理与分类，重点介绍实验中用到的调Q脉冲产生的原理．由于学生对于激光器的内部结构缺少直观认识，于是讲解从激光器的基本结构出发，介绍实验所需要的仪器以及具体的组建调节方法，让学生掌握探测设备(数字示波器和激光功率计)的基本原理和操作方法．2激光器参数对输出特性影响的实验设计2．1激光谐振腔稳定输出验证实验使用的是平凹腔结构．该腔型容易形成稳定的输出模，同时具有高的光光转换效率，有利于学生观察实验现象，但是腔型设计时必须考虑模式匹配和稳定输出问题．如图1所示，输入镜M1的曲率半径为Ｒ，输出镜M2的曲率半径为Ｒ'，腔长为L，则平凹腔中的g参数为。
全固态激光器的光束质量及其紫外激光的实验研究的开题报告标题：全固态激光器的光束质量及其紫外激光的实验研究一、研究背景及意义全固态激光器由于具有结构简单、寿命长、易于集成化等优点，被广泛应用于医疗、制造、通信等领域。
其中，紫外激光在微细加工、光刻、生物荧光分析等领域具有重要应用价值。
对于光束质量的研究是提高激光器工作效率、减少环境污染、提高加工精度等方面的重要问题。
二、研究目的本课题旨在通过实验研究，探究全固态激光器在紫外激光工艺中的光束质量，并通过对比分析不同激光波长下的光束质量变化规律，为全固态激光器在紫外激光领域的应用提供科学依据。
三、主要研究内容和预期成果1. 建立全固态激光器实验台，选择合适的激光介质、激光波长和工作模式，调节激光器参数，获取光束质量数据。
2. 对不同波长下激光器的光束参数进行实验研究，建立光束质量评估模型。
3. 通过比较不同波长下激光器的光束参数变化规律，分析不同波长激光器在紫外激光领域的应用优劣差异。
预期成果：1. 建立全固态激光器的实验平台，能够准确测量全固态激光器的光束质量。
2. 分析不同波长下激光器的光束参数变化规律，获得紫外激光领域全固态激光器应用的科学依据。
3. 具体分析全固态紫外激光器及其应用的发展趋势。
四、研究方法和技术路线本研究采用以下具体方法和技术路线开展：1. 设计并搭建全固态激光器的实验平台。
2. 选择不同激光介质、不同波长的激光器进行实验研究。
3. 使用光学仪器对激光器光束参数进行测量和分析。
4. 基于理论模型，分析不同波长激光器在紫外激光领域的应用优劣差异。
五、研究进度安排本研究的进度安排如下：第一年：搭建实验平台，收集文献，编写研究方案。
第二年：对光束参数、波长等进行测量和分析，建立光束质量评估模型。
第三年：分析研究结果，并撰写研究报告。
六、研究的重要性和意义本研究旨在探究全固态激光器在紫外激光领域的光束质量及应用，对于推动激光加工技术创新和发展，促进全固态激光器的应用和发展具有重要意义。
小型高重复频率全固态激光器关键技术研究的开题报告一、选题背景激光器是一种能够产生高功率、高精度光束的光学装置。
全固态激光器由于具有结构简单、易于操作、重复频率高等特点，近年来被广泛应用于科学研究、工业加工、医疗器械等领域。
特别是小型高重复频率的全固态激光器，更是在光刻、激光打标、光通信等多个领域得到了广泛的应用。
二、研究内容和目标本项目旨在研究小型高重复频率全固态激光器关键技术，围绕以下方面进行研究：1. 激光器的光学设计和优化，选用合适的光学元件，实现高效、稳定的激光输出；2. 激光器的泵浦方式研究，选择合适的泵源，提高激光器转换效率；3. 激光器的温度控制研究，保证激光器稳定工作，提高激光器的工作寿命；4. 激光器的光学模式和光束质量研究，保证激光器输出的光束稳定、单色化。
三、研究意义小型高重复频率全固态激光器具有结构简单、易于操作、重复频率高等特点，因此在多个领域具有广泛的应用前景。
本项目研究的成果将为激光器产业的发展做出重要贡献，同时也将对我国制造业的发展起到积极的推动作用。
四、研究方法本项目将采用理论研究和试验研究相结合的方法进行，具体研究流程如下：1. 对小型高重复频率全固态激光器的光学设计和泵浦方式进行理论分析和优化设计；2. 制备实验所需的高质量的光学元件和激光器样品；3. 对制备出的激光器样品进行试验研究，对激光器的输出功率、光束质量和稳定性进行测试和评估；4. 对实验结果进行数据分析和统计，总结出关键技术，提出进一步研究的思路和方向。
五、研究计划本项目计划分成三个阶段进行，每个阶段的主要研究任务如下：第一阶段：激光器光学设计和泵浦方式研究，完成激光器光路的设计、制作和泵浦方式选择；第二阶段：制备激光器样品和试验研究，完成激光器样品的制备和试验研究；第三阶段：数据分析和结果总结，对实验数据进行分析和总结，提出未来研究思路和方向。
六、预期成果本项目将取得以下成果：1. 小型高重复频率全固态激光器的光学设计和泵浦方式研究，提高激光器转换效率；2. 激光器的温度控制研究，提高激光器的工作寿命；3. 激光器的光学模式和光束质量研究，保证激光器输出的光束稳定、单色化。
星载激光测距系统中激光器技术分析及发展展望星载激光测距系统中激光器技术分析及发展展望激光器是星载激光测距系统中重要的组成部分，其稳定性和精度对于整个系统的性能影响极大。
本文将分析现有的激光器技术以及未来的发展趋势，探讨如何进一步提高星载激光测距系统的精度和可靠性。
目前，星载激光测距系统中广泛使用的激光器技术主要包括：固体激光器、光纤激光器和半导体激光器。
其中，固体激光器具有较高的功率密度和光束质量，可以实现高精度的距离测量。
而光纤激光器和半导体激光器则具有体积小、功率稳定等优点，适合于太空环境下的使用。
在激光器技术的进一步发展中，应注重以下几个方面的研究：首先是对光束质量的优化。
光束质量是影响测距精度的重要因素之一，而相较于固体激光器，光纤激光器和半导体激光器的光束质量需要进一步提升。
未来的研究应致力于提高这两种激光器的光束质量，以提高星载激光测距系统的测距精度。
其次是研究更高功率激光器的制备技术。
随着星载激光测距系统的应用范围不断扩大，对于激光器的功率需求也越来越高。
因此，研究更高功率激光器的制备技术，可以满足更高精度的测距需求，同时也可以为其他应用领域提供基础技术支持。
第三是研究太空环境下激光器的稳定性。
太空环境的极端温度、辐射等因素对于激光器的能量输出和稳定性有很大影响，因此应加强对于激光器在太空环境下的性能评估和改进。
最后是结合激光器技术进行系统集成的研究。
星载激光测距系统的性能受到很多因素的影响，如激光器、光电探测器、系统控制等。
因此，应通过综合方法和集成技术，将各个因素优化组合起来，以实现整个系统的高可靠性和高精度。
综上所述，激光器技术是星载激光测距系统中至关重要的技术之一，其精度和可靠性对于整个系统的性能有着重要的影响。
随着激光器技术的不断进步，未来的星载激光测距系统将更加精准、可靠。
同时，应加强与其他领域的交叉研究，以推动星载激光测距系统技术的不断升级和发展。
除了以上几个方面，我们还可以从更细节、更具体的角度来分析星载激光测距系统中的激光器技术进一步发展。
第36卷，增刊红外与激光工程2007年6月、，b1．36S叩pl em即t I n触r cd柚d L丑s cr En百n∞r i ng Ju n．2007机载全固态激光器的设计与仿真技术研究羊毅，丁全心(中国航空工业第一集团公司电光设备研究所，河南洛阳471009)蔫要：以机载应用为背景，对全固化激光器在机载光电探测系统中的应用关键技术进行了仿真计算和试验研究；以研究结果为依据，设计、调试出了全固化激光测距，照射系统，测试结果表明它的综合技术水平可以满足机载应用要求。
在机载光电探测系统中采用全固化激光器，从根本上解决了过去采用灯泵激光器所引入的氙灯触发干扰、氙灯预燃干扰、储能电容高压脉冲工作等种种电磁干扰，可以大大改善机载激光测距／照射系统的电磁兼容性、可靠性和维修性。
关键词：全固化激光器；机载光电探测系统；测距性能；照射性能中圈分类号：r I N249；V248．1文献标识码。
A文章编号；1007．2276(2007)增(激光)一0303．05≤№dy of des i gn and si m ul at i on t e c hnol ogy of ai l．bom edi O de．pum ped sol i d．st at e l as ernl O de-pU m ped SO I l d-S t a t e I aSerY A N G Y i，D I N G Q uan-xi nO m oyang Itese砌Insti佃也of E1。
c廿o．op血a1E qIIi pⅡ蟛nt。
越，I C I，L uoyang，471009，C hiI埝)A bs t m ct：B雒ed o n a曲om e apphcat i on backgr ound，t t l e ke y t e cI l I l ol ogi e s of di ode—pum pedsol i d-s t at e l a se r appl i ed t o aL i r bom e E Odet e ct i on syst em a r e s t udi ed by s i m ul at i ons aI l d exper i m ent s．As a r esul t，t echnol ogy i nt egra l i on l e V e l i n t ll is syst em coul d m eet ai r bom e a ppl i c at i on r equi rem ent s．A ppl i cat i on of di ode—pum ped sol i d—st a伦l a se r i n砒r bom e E Odet ect i on syst em coul d r e m oV e xe no n l am piⅡi!t i at i on i nt erf妇l ce aI l d xe no n l锄p pr e-b啪i ng i nt er f er ence，w虹ch w e r e caus ed by us i ng l锄p—pum ped l嬲er i n m e pas t，and a V ar i et y of el ect rom agnet i c i nt e rf br enc es caus ed by ene昭y s t or age cap aci t or oper at i ng i n l l i gh—V ol t age pul s e．So，el ect r om agnet i c com p at i bi l i t y'r eH ab i ht y龇l d m ai nt ai l l abi l i t y of ai r bom e l as er ra Il gi ng／des i gna t i on sys t em coul d be i m pr oV e d si gni f i caJl t l y．1【ey w or ds：D i ode—pum l)ed l嬲er；A曲om e E Odet ect i on syst em；R锄gi ng pe渤nn锄ce；D esi gnal i on perf onn孤l ceO引盲半导体激光阵列泵浦的固体激光器(也称全固态激光器)比脉冲氙灯泵浦的固体激光器具有很多优点，如总效率高、寿命长、能量损耗较低、热负载较少：频率和输出功率稳定性高；质量较轻，体积较小等等。
星载精密光谱测量用激光器稳频技术研究的开题报告一、研究背景星上气象学领域的精密光谱测量在大气探测和气象研究中具有非常重要的应用。
在这个领域中，需要使用具有超高精度和可靠性的激光器，以便进行更准确的光谱测量。
因此，研究星载精密光谱测量用激光器稳频技术，对于提高大气探测和气象研究的准确性和可靠性具有重要的意义。
二、研究目的和意义本研究的主要目的是开发和研究可用于星载精密光谱测量的激光器稳频技术。
具体而言，本研究旨在实现以下目标：1.设计和实现可靠的激光器稳频系统，以实现高度稳定的激光器频率输出。
2.进行系列实验，对激光器输入功率、温度等因素对稳频系统的影响进行研究和分析。
3.优化稳频系统的设计和性能，以提高稳频系统的稳定性和准确性。
通过实现以上目标，本研究将为精密光谱测量技术的发展做出重要的贡献，并具有很大的应用前景。
例如，可以应用于卫星遥感和气象探测等领域，提高测量的准确性和可靠性，为天文学和气象学的发展作出积极的贡献。
三、研究内容和方案为了实现上述研究目标，本研究将从以下三个方面开展研究工作：1.激光器稳频系统的设计与实现本研究将设计一种可靠的激光器稳频系统，该系统将包括稳频反馈回路、稳频控制器等组件。
通过选择合适的元器件，并利用系统仿真软件进行模拟计算和参数设置，实现稳频系统的设计与实现。
2.稳频系统的特性测试与分析通过实验测试，对稳频系统的基本特性及其受到因素的影响进行研究。
特别是，需要对激光器的输入功率、温度和激光器件本身的性能等因素进行分析。
3.稳频系统性能优化通过分析实验结果，针对稳频系统存在的问题进行优化，在保证系统稳定性的前提下，提高其精度和灵敏度，以达到更高的测量精度。
四、研究进度安排本研究计划在新的一年内完成以下工作：1.完成稳频系统的设计与制作，并进行优化调试。
2.对稳频系统进行特性测试与分析，确定系统的工作参数范围。
3.根据反馈结果进一步优化系统性能，提高其稳定性、精度和灵敏度。
全固态激光器原理嘿，朋友，你有没有想过，有一种神奇的光，它不是像手电筒那样简单地发光，而是有着强大的能量和独特的产生方式呢？这就是全固态激光器发出的光。
今天呀，我就来给你讲讲全固态激光器的原理，这可真是个超级有趣的事儿呢！咱先得知道啥是全固态激光器。
简单来说，它就是一种产生激光的设备，和那些老早的、体积庞大又复杂的激光器不太一样。
全固态激光器最大的特点就是它里面的主要部件都是固态的，就像我们生活里常见的固体东西一样实实在在。
这可比那些有气体或者液体参与的激光器要稳定得多呢！你想啊，气体和液体总是跑来跑去、晃来晃去的，固态的东西就安安稳稳地待在那儿，多靠谱呀。
那全固态激光器到底是怎么把光变成那种超级厉害的激光的呢？这就得从它的几个关键部分说起啦。
首先就是增益介质。
这就像是一场光的“强化训练营”。
增益介质是一种特殊的固体材料，常见的有晶体材料，比如说钇铝石榴石（YAG）。
你可以把增益介质想象成一群听话又有潜力的小士兵，光在经过这个增益介质的时候，就像是小士兵们在接受严格的训练。
在这个过程中，光会得到能量的补充，变得越来越强。
怎么补充能量的呢？这就涉及到粒子数反转啦。
正常情况下，原子里的电子就像住在不同楼层的居民，低楼层的居民多，高楼层的居民少。
但是在增益介质里，通过一些特殊的方法，就像给这些居民发了个通知，让高楼层的居民一下子多了起来，这种情况就叫粒子数反转。
这时候，光经过，就像是得到了高楼层居民扔下来的能量包，变得越来越强壮。
然后呢，就轮到泵浦源上场啦。
泵浦源就像是一个超级能量提供者，是个大力士呢。
它的任务就是给增益介质提供能量，让增益介质能够实现粒子数反转。
你可以把泵浦源想象成一个不断往“强化训练营”里送食物的大厨，只有食物充足，小士兵们才能变得强大呀。
泵浦源提供能量的方式有很多种，比如说用闪光灯或者激光二极管来提供能量。
要是没有泵浦源，增益介质就没办法让光得到强化，那全固态激光器也就没法产生激光啦，这就像没有大厨，小士兵们就得饿肚子，还怎么训练呢？有了增益介质和泵浦源还不够呢，还得有光学谐振腔。
光学发展前沿专题全固态激光技术与器件研究进展姓名：韩璐学号：2015020645一、在全固态激光技术中，实现纳秒脉冲输出和皮秒脉冲输出的方式为了获得窄脉冲高峰值功率激光束，人们发展了Q调制、锁模、增益开关及腔倒空等技术，其中Q调制和锁模技术是实现纳秒脉输出和皮秒脉冲输出的主要手段。
1、Q调制技术Q调制技术的基本原理是通过某种方式使谐振腔中的损耗因按照规定的子按照规定的程序变化，在泵浦激励刚开始的时候，先使光腔具有较高的损耗因子，从而使激光器因为阈值高而不能产生激光震荡，从而使得亚稳态上的粒子能够积累到较高的水平。
然后在适当的时刻，使腔中的因子突然降低，此时，阈值辐射会迅速增强，从而使上能级储存的大量粒子的能量在极短的时间内转变为激光能量，想成一个很强的激光脉冲输出。
调Q 技术能够获得峰值功率在兆瓦以上，且脉冲宽度为几十纳秒的激光脉冲，实现纳秒脉冲输出。
常用的Q调制方法有电光调Q、声光调Q以及被动调Q等。
其中，电光调Q是利用了某些晶体的普克尔效应（某些晶体在外加电场的作用下，其折射率的变化与电场成正比），通过改变电光晶体两端的电压，使得其折射率发生突变，来改变谐振腔的损耗，来实现Q突变的方法。
电光Q 开关是目前使用最广泛的一种Q开关，适用于脉冲激光器，其109-）。
主要特点是开关时间短（约s声光调Q 是利用了声波在某些介质中传播时，该介质会产生与声波信号相对应的、随时间和空间周期变化的弹性形变，从而导致介质折射率的周期性变化，形成等效的位相光栅这一特性，利用一块对激光波长透明的声光介质和换能器组成声光Q开关。
将声光Q开关置于激光场中，通过换能器将外界输入的高频信号转换为超声波，作用于声光介质，使声光介质成为特定的位相光栅，从而发生衍射，由于以及衍射光偏离谐振腔而使得激光震荡难以形成，在高能级积累大量的粒子。
若突然撤去超声场，衍射效应将即刻消失，谐振腔损耗骤然下降，从而形成激光脉冲。
声光开关可用于制作低增益的连续激光器，但对于高能量激光器的开关能力差，不能用于高能调Q 激光器。
固体激光原理与技术综合实验一、实验目的1.掌握半导体泵浦固体激光器的工作原理和调试方法；2.掌握固体激光器被动调Q的工作原理，进行调Q脉冲的测量；3.了解固体激光器倍频的基本原理。
二、实验仪器固体激光器实验箱（内含808nm泵浦源、耦合透镜、激光晶体、倍频晶体、调Q晶体、输出镜、导轨、功率计、防护眼镜、）、示波器三、实验内容1．808nm半导体泵浦源的I-P曲线测量①将808nm泵浦源固定于导轨的右端，将功率计探头放置于其前端出光口并靠近。
②调节功率计调零旋钮，使读数归零。
③调节工作电流从零到最大，依次记录对应的电源电流示数I和功率计读数P，并且画出I-P曲线图。
④将半导体泵浦光源的电流调回至最小。
2．1064nm固体激光谐振腔涉及调整①将650nm指示激光器固定在导轨左端，调节旋钮，使之照射到有段泵浦光源的中心。
②将耦合镜组放置在光源左边并靠近，调节旋钮，使指示激光束照射到耦合镜组中心，且反射的指示激光束返回到出光口。
③将激光晶体放置在耦合镜组前，调节前后位置，使泵浦光源的聚焦点能够打在晶体中间，再调节旋钮，使反射的指示激光束返回到出光口。
④将1064nm的激光输出镜放置在激光晶体前，镀膜面朝向晶体，距离为50mm左右。
调节旋钮，使反射的指示激光束返回到出光口。
慢慢调高泵浦光功率至800mA时，使用红外显示卡观察是否可以看到1064nm的激光点。
如果没有，微调输出镜的俯仰旋钮，直至出光，关闭指示激光。
3．1064nm固体激光器模式观测及调整①固定一个输出镜和腔长，将功率计放置在导轨左端，使激光点打到功率计中心。
②观察功率计读数，通过调整输出镜、激光晶体、耦合镜组的旋钮和激光晶体的前后，使功率计示数最高，确保激光谐振腔此时处于相对最佳状态。
③调节工作电流从阈值到最大，依次记录对应的电源电流示数I 和功率计读数P，填入下表。
④根据实验1的测试数据，拟合出1064nm固体激光输出的I-P转化效率和P-P转换效率曲线，并研究阈值条件。
第38卷第3期红外与激光工程2009年6月Vol.38No.3Infrared and Laser Engineering Jun.2009星载全固态激光器的实验研究毕进子，马秀华，陈卫标(中国科学院上海光学精密机械研究所，上海201800)摘要：激光二极管抽运的全固态激光器具有体积小、质量轻、效率高的特点，是目前星载激光雷达系统的主要发射光源。
介绍了一种基于传导冷却的LD阵列侧面抽运Nd:YAG晶体的Zig蛳Zag板条激光器。
板条介质能够消除棒状介质带来的一阶热聚焦和应力退偏效应。
采用55个准连续激光二极管沿板条晶体长度方向均匀排列，通过柱面镜耦合进行均匀抽运。
Nd:YAG晶体的散热是采用与其热膨胀系数匹配的金属热沉由光泵背面将热量传导出去。
LD阵列的散热是通过紫铜热沉传导到底板，再由热管传递出去。
实验中使用平凹激光谐振腔，重复频率20Hz，获得单脉冲能量大于150mJ的激光输出，脉冲宽度10ns左右，光-光转换效率大于15%。
实验表明：该激光器具有在太空中应用的潜力。
关键词：星载激光器；传导冷却；LD侧面抽运；空间激光雷达中图分类号：TN24文献标识码：A文章编号：1007-2276(2009)03-0448-04Experimental study of space蛳borne all蛳solid蛳state laserBI Jin蛳zi，MA Xiu蛳hua，CHEN Wei蛳biao(Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics，Chinese Academy of Sciences，Shanghai201800，China)Abstract:Diode蛳pumped solid蛳state lasers are currently main optical source of space蛳based lidar system，because of its small volume,light weight and high efficiency.A conductively cooled diode arrays side蛳pumping Nd:YAG Zig蛳Zag slab laser was introduced.The slab geometry medium could eliminate the first order thermal lensing and depolarization effects of stress of rod geometry medium.55quasi蛳cw diode bars were placed symmetrically along the length direction of slab's crystal,and coupled through a cylindrical lens,uniformly pumping.Thermal conduction of Nd:YAG crystal was done on the reverse pumping face by metal cooling heat sink.The heat dissipation of diodes arrays was conducted to bottom through heat sink,transmitted out by heat pipes.A plane蛳concave rear mirror and a flat output coupler were used as laser resonator.The pulses had been obtained with energy of150mJ,repetition frequency of20Hz,pulse width of10ns.The optical to optical conversion efficiency was more than15%.Experiment results show that this laser is capable of use in space.Key words:Space蛳borne lasers;Conductively cooled;LD side pumping;Space蛳based lidar收稿日期：2008-08-10；修订日期：2008-10-20基金项目：国防科技预研基金项目作者简介：毕进子（1976-），男，山东威海人，助理研究员，主要从事空间激光器和空间光学仪器结构设计与分析等方面的研究。
Email:mnibjz@第3期0引言空间激光技术在未来的地球科学、深空探测、全球预警和监测等方面将起到非常重要的作用。
早在20世纪70年代，美国就开始进行星载激光测距和激光遥感方面的研究，在APPOLLO15、16、17号登月飞船上安装了氙灯泵浦固体激光器的激光测距仪。
进入90年代后，世界各空间强国都在进行星载激光实验研究，包括航天飞机、卫星、着陆器、空间站上的实验，其中以美国最为活跃。
激光二极管抽运的全固态激光器由于效率高、寿命长、体积小、质量轻、功耗低等优点，比其他类型的激光器具有无法比拟的优势，成为目前空间激光雷达系统和高能激光战术武器的主要发射光源。
而这些应用领域对激光器不仅要求高功率，同时还要求较高的光束质量[1-5]。
传统的棒状激光器由于本身结构的限制，在高重复频率的大功率激光二极管泵浦下，会带来严重的热透镜及热致双折射效应，难以获得高平均功率、高光束质量的激光输出。
而且棒状激光介质的传导冷却设计很难实现均匀散热，结构上不可避免地产生机械应力，引起激光器的退偏效应和光束质量的下降。
Zig蛳Zag板条固体激光器利用光束在激光介质中以“Z形”光路传输及其板条的几何对称性，消除一阶热聚焦和应力退偏效应，进而提高光束质量和输出功率，在产生高平均功率和高光束质量的激光输出方面具有较大的潜力，并且容易实现均匀的传导冷却[6-8]。
重点介绍了一种基于传导冷却的高效率的LD 阵列侧面抽运Nd:YAG晶体的Zig蛳Zag板条激光器，获得重复频率20Hz，脉冲宽度10ns，单脉冲能量超过150mJ的激光输出，光-光转换效率超过15%。
1激光器结构根据激光器需要较大输出功率的要求，采用侧面抽运的技术方案。
由于太空环境中不可能对激光器进行液体冷却，而在传导冷却方面板条激光器比棒状激光器更有优势，Zig蛳Zag板条具有大的增益长度与抽运长度的比率，可以充分利用沿着抽运面内的泵浦体积，容易获得高效率的激光输出，由于卫星资源有限，这对星载激光器具有非常重要的意义，所以选择LD 阵列侧面抽运锯齿形Nd:YAG板条的方案。
同时“Z 形”光路消除了沿着Zig蛳Zag面内(厚度方向上)的一阶热畸变，并且沿着此面内的侧面抽运，充分利用激光二极管阵列的“多带状”几何结构，使泵浦能量有效地耦合进腔内板条模体积。
抽运头结构如图1所示。
激光二极管阵列由55个准连续激光二极管巴条组成，其快轴方向沿着板条图1二极管抽运头的基本结构Fig.1Structure of laser pumping assembly晶体长度方向均匀排列（间距为1mm），焊接在紫铜热沉上。
激光二极管的额定峰值功率为100W，脉冲宽度为200μs，线宽为3nm，电光转换效率接近50%。
实验中为了延长激光二极管的使用寿命，使用30%的降额，即70W/bar。
Nd:YAG板条介质的几何尺寸为78.8mm×7mm×5mm，板条端面按布儒斯特角切割，Nd离子的掺杂浓度为1%，抽运面镀808nm增透膜和1064nm高反膜，冷却面镀808nm和1064nm的高反膜以及二氧化硅保护膜，这样可以充分吸收抽运光，光线在板条介质内全反射10次。
板条晶体通过导热胶带与热膨胀系数和Nd:YAG接近的钨铜合金粘接在一起，再经过紫铜材料的桥式热沉将热传导到底板上。
在激光二极管阵列与Nd:YAG板条晶体之间采用柱面镜对抽运光进行压缩，形成3.5mm的均匀窄条抽运带。
柱面镜材料使用非掺杂的YAG晶体，由于其具有高的折射率和良好的热性能。
柱面镜将激光二极管阵列同Nd: YAG板条隔离开，使板条免受激光二极管发射激光可能出现的故障的影响。
抽运光耦合系统如图2所示。
图2抽运光耦合系统Fig.2Coupling system of pumping light毕进子等：星载全固态激光器的实验研究449红外与激光工程第38卷激光器整体结构如图3所示。
谐振腔采用平凹稳定腔，腔长40cm，全反腔镜曲率半径4m，耦合输出窗口的透过率为85%。
当激光二极管驱动电流为75A 时，抽运光最大峰值功率3500W。
热管冷端模拟温度定在18℃，热端通过导热胶粘连在底板上。
图3激光器光路原理图Fig.3Schematic of the laser layout2激光器的输出特性图4给出了激光器在空腔情况下，激光二极管脉冲宽度为200μs，重复频率20Hz，耦合输出透过率分别为T=30%、50%、67%和85%时，激光谐振腔平均输出功率与抽运光平均功率的关系，表明：透过率85%的斜效率明显大于其他的透过率。
图4不同透过率的输出功率Fig.4Laser output power at different transmittance使用KD*P晶体进行主动电光调Q实验。
调Q 时耦合输出镜透过率T=85%，在重频20Hz和电流75A时，获得单脉冲能量158mJ的激光输出。
光-光转换效率接近20%，斜效率为36%。
图5给出了激光图5自由运转和调Q状态下激光脉冲能量和抽运功率的关系Fig.5Laser output power versus pumping power in the free蛳running and the Q蛳switching mode 器自由运转和调Q状态下激光输出脉冲能量与抽运功率的关系。
脉冲宽度10ns左右，调Q输出脉冲波形如图6所示。
图6调Q脉冲波形Fig.6Temporal profile of Q蛳switched laser pulse3激光器热焦距测量采用辅助透镜测量法对Nd:YAG板条进行热焦距测量。
一束He蛳Ne激光经扩束后从晶体端面入射到晶体内，在激光二极管抽运下，由于热透镜效应发生会聚，焦点经辅助透镜成像，利用光电探测器确定成像点的位置，根据几何关系和透镜成像公式可得到热焦距。
根据实验结果得到热焦距与抽运光功率之间的关系，如图7所示。
可以看出：垂直于Zig蛳Zag面的热透镜效应较大，在最大抽运功率下约为2m，在Zig蛳Zag面内的热透镜较小，接近10m。
