直接液体冷却薄片激光器中抽运光均匀性对光束波前畸变的影响*

叶志斌 江舒† 王海伦 吴飞 邓小雷 王建晓

1) (衢州学院电气与信息工程学院,衢州 324000)

2) (浙江晶泰玻璃科技有限公司,衢州 324000)

近年来,直接液体冷却薄片激光器因其体积功率比小,热管理能力强等优势而成为研究热点.本文建立了一套直接液体冷却薄片激光器波前畸变的分析方法.应用该方法研究了直接液体冷却薄片激光器中抽运光均匀性对光束波前畸变的影响.计算分析了均匀性为92%,80%和70%,且总的抽运功率不变时,激光器高阶像差分布情况.随着均匀性逐渐减弱,激光器中高阶像差逐渐增强,低阶像差量基本保持不变.实验中,设计加入波导和未加入波导结构,构建了均匀性为92%和70%的抽运光分布,分别测量了两种情况下的波前抖动情况以及波前畸变分布,抽运功率为5 kW 时,测量获得了整个增益模块的光程差高阶分量(OPDH),其畸变量均方根(RMS)值为0.66 μm 和0.79 μm,实验结果和理论分析结果基本趋势一致.

1 引言

近年来直接液体冷却薄片激光器成为固体激光器领域的研究热点.该类激光器是将多片薄片增益介质直接浸没在冷却液中,冷却液直接流过增益介质表面实现对介质的换热.对比传统的固体激光器,该类激光器最大的优势是功率质量比非常大.传统的固体激光器每增加一片增益介质都需要增加与其对应的一整套冷却器,当功率达到数千瓦,甚至数十千瓦时,激光器系统通常会变得非常庞大.而该类激光器是将数片增益介质排列在……