一種高效率LD直接端面泵浦技術研究

萬瑋華， 郝培育， 孟 軒， 沈兆國

(1.光電控制技術重點實驗室，河南 洛陽 471000； 2.中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所，河南 洛陽 471000)

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在激光器領域，二極管泵浦的主要方式有LD側面泵浦與LD端面泵浦兩種，相比于側面泵浦，LD端面泵浦具有效率高、模式匹配度好等特點，能獲得更高的光光轉化效率和良好的光束質量，具有廣闊的研究空間，依據耦合方式的不同，LD端面泵浦又分為直接端面泵浦與光纖耦合泵浦兩種[1]。相比于直接耦合泵浦，光纖耦合的方式能獲得圓對稱均勻分布的泵浦光，可以明顯改善泵浦光的光束質量，使得泵浦光場與振蕩激光場在空間上能具有很好的模式匹配，易獲得較大的泵浦效率，但是，受光纖材料的限制，在機載的高低溫與振動環境下，光纖的穩定性不好，環境適用性不強，在工程應用上仍然以直接耦合泵浦的方式居多，研究并設計良好的耦合聚焦系統，能將泵浦光更好地耦合至工作物質內，獲得較高的光光轉化效率，對實現高效率、高能量的LD端面泵浦激光輸出具有重要的研究意義。

為了實現良好的光束質量，在實驗室環境下，端泵技術研究多使用帶尾光纖輸出的LD陣列，使用光纖耦合并外加聚焦透鏡聚焦的方式進行泵浦，與此相關的文獻報道較多，主要有：文獻[2]利用四柱透鏡耦合系統實現了光光轉化效率為5.6%的473 nm TEM00模式激光輸出；文獻[3]基于光纖耦合設計進行了模式匹配的理論推導，實現8 W的532 nm綠光激光輸出；……