Мощный излучатель с длиной волны 532 нм с волоконным выводом излучения на основе Nd:YAG лазера с боковой диодной накачкой и акустооптической модуляцией добротности

Yuan Xiandan, Zhang Ling, Hu Zhanggui, Liu Yannan, Zhang Zhiyan, Yu Haijuan, Wu Peng, Wang Lirong, Zhao Weifang, Wang Yibo, Zhao Pengfei, Wang Jinsong, Lin Xuechun

Полный текст «Оптического журнала»

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

X. Yuan, L. Zhang, Zh. Hu, Y. Liu, Zh. Zhang, H. Yu, P. Wu, L. Wang, W. Zhao, Y. Wang, P. Zhao, J. Wang, X. Lin High power fiber-coupled acousto-optically Q-switched 532 nm laser with a side-pumped Nd:YAG laser module (Мощный излучатель с длиной волны 532 нм с волоконным выводом излучения на основе Nd:YAG лазера с боковой диодной накачкой и акустооптической модуляцией добротности) [на англ. яз.] // Оптический журнал. 2017. Т. 84. № 6. С. 16–20.

X. Yuan, L. Zhang, Zh. Hu, Y. Liu, Zh. Zhang, H. Yu, P. Wu, L. Wang, W. Zhao, Y. Wang, P. Zhao, J. Wang, X. Lin High power fiber-coupled acousto-optically Q-switched 532 nm laser with a side-pumped Nd:YAG laser module (Мощный излучатель с длиной волны 532 нм с волоконным выводом излучения на основе Nd:YAG лазера с боковой диодной накачкой и акустооптической модуляцией добротности) [in English] // Opticheskii Zhurnal. 2017. V. 84. № 6. P. 16–20.

Ссылка на англоязычную версию:

Xiandan Yuan, Ling Zhang, Zhanggui Hu, Yannan Liu, Zhiyan Zhang, Haijuan Yu, Peng Wu, Lirong Wang, Weifang Zhao, Yibo Wang, Pengfei Zhao, Jinsong Wang, and Xuechun Lin, "High power fiber-coupled acousto-optically Q-switched 532 nm laser with a side-pumped Nd:YAG laser module," Journal of Optical Technology. 84(6), 373-376 (2017). https://doi.org/10.1364/JOT.84.000373

Аннотация:

Описан мощный излучатель с длиной волны 532 нм с волоконным выводом излучения на основе Nd:YAG лазера с боковой диодной накачкой, акустооптической модуляцией добротности компактного линейного резонатора и внутрирезонаторным удвоением частоты. Средняя мощность излучения на основной частоте 1064 мкм составляла 299 Вт. С целью увеличения степени запирания резонатора в схеме использованы два ортогонально расположенных акустооптических затвора. Внутрирезонаторное удвоение частоты на основе некритического синхронизма II типа в кристалле LBO обеспечило среднюю мощность 165 Вт на длине волны 532 нм при частоте следования импульсов 20 кГц, длительности импульсов 160 нс и их пиковой мощности 51,6 кВт. Измерена степень стабильности характеристик зелёного излучения при различных значениях выходной мощности.При величине мощности излучения на длине волны 532 мкм, равной 135 Вт, среднеквадратическое отклонение составило ±1.4%. После ввода излучения с мощностью 165 Вт в оптическое волокно диаметром 800 мкм, мощность излучения на выходе составила 149 Вт, что соответствует эффективности 90,3%.

Ключевые слова:

мощный излучатель; волоконный вывод; акустооптическая модуляция добротности

Благодарность:

Работа выполнена при финансовой поддержке Пекинского исследовательского инженерно-технологического центра по перспективному производству полностью твердотельных лазеров, Национальная программа Китая научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области высоких технологий (грант № 2014AA032607), Национального фонда естественных наук Китая (гранты №№ 61404135, 61405186, 61308032 и 61308033), проекта "Исследования большой энергии пикосекундного лазера для тонкой обработки" и Проекта развития техники академии наук Китая (грант № yz201302).

Коды OCIS: 140.3580, 140.3515, 140.3540

Список источников:

1. Hajiesmaeilbaigin F., Razzaghi H., Mahdizadeh M., Moghaddam M.R.A., Ruzbehani M. Design and construction of a 110 W green laser for medical application // Optics & Laser Technology. 2011. V. 43. No. 8. P. 1428–1430.
2. Shen Xinglai, Zhang Haitao, Hao He, Li Dan, Li Qinghua, Yan Ping , Gong Mali. High energy, single-polarized, singletransversemode, nanosecond pulses generated by a multi-stage Yb-doped photonic crystal fiber amplifier // Optics Communications. 2015. V. 345. No. 15. P. 168–172.
3. Ling Zhang, Kai Li, Degang Xu, Haijuan Yu, Guochun Zhang, Yuye Wang. A 7.81 W 355 nm ultraviolet picosecond laser using La2CaB10O19 as a nonlinear optical crystal // OPTICS EXPRESS. 2014. V. 22. No. 14. P. 17187–17192.
4. Ke Qing, Tan Shaoyang, Liu Songtao, Lu Dan, Zhang Ruikang, Wang Wei, Ji Chen. Fabrication and optimization of 1.55-μm InGaAsP/InP high-power semiconductor diode laser // Journal of Semiconductors. 2015. V. 36. No. 9. P. 094010.
5. Hossein Bazyarn, Mohammad Aghaie, Mohammad Hossein Daemi, Seyed Morteza Bagherzadeh. Compact 151 W green laser with U-type resonator for prostate surgery // Optics & Laser Technology. 2013. V. 47. P. 237–241.

6. Zhang Haitao, Shen Xinglai, Chen Dan, Zheng Chao, Yan Ping. High energy and high peak power nanosecond pulses generated by fiber amplifier // IEEE Photonics Technology Letters. 2014. V. 26. No. 22. P. 2295–2298.
7. Haijuan Zhang, Shengzhi Zhao, Kejian Yang, Guiqiu Li, Dechun Li, Jia Zhao, Yonggang Wang. Solid-state YVO4/Nd:YVO4/KTP green laser system for the generation of subnanosecond pulses with adjustable kilohertz repetition rate // APPLIED OPTICS. 2013. V. 52. No. 27. P. 6776–6781.
8. Kai Li, Ling Zhang, Degang Xu, Guochun Zhang, Haijuan Yu. High-power picosecond 355 nm laser based on La2CaB10O19 crystal // OPTICS LETTERS . 2014. V. 39. No. 11. P. 3305–3307.
9. Wang Yu-Ye, Xu De-Gang, Liu Chang-Ming, Wang Wei-Peng, Yao Jian-Quan. A high-power high-stability Q-switched green laser with intracavity frequency doubling using a diode-pumped composite ceramic Nd:YAG laser // Chin. Phys. B. 2012. V. 21. No. 9. P. 094212.
10. Chong Feng, Wang Jun,Xiong Cong,Wang Cuiluan,Han Lin,Wu Peng, Wang Guan, Ma Xiaoyu. An asymmetric broad waveguide structure for a 0.98-µm high-conversion-efficiency diode laser // Journal of Semiconductors. 2009. V. 30. No. 6. P. 064005.
11. Meng Kuo, Zhang Haitao, Liu Ming, Li Dan, Yan Ping. 670 kW nanosecond all-fiber superior radiation pulsed amplifiers at high repetition rates // Journal of Optics. 2014. V. 16. P. 1–5.
12. Menglong Li, Nan Wan, Baohua Wang, Haijuan Yu, Yingying Yang. High electrical-to-green efficiency 123 W averagepower quasicontinuous-wave laser at 532 nm in compact design // Journal of Russian Laser Research. 2014. V. 35. No. 6. P. 555–560.
13. Hirano Y., Pavel N., Yamamoto S., Koyata Y., Tajime T. 100-W, 100-h external green generation with Nd:YAG rod masteroscillator power-amplier system // Optics Communications. 2000. V. 184. P. 231–236.
14. Qiang Liu, Xingpeng Yan, Mali Gong, Xing Fu, Dongsheng Wang. 103 W high beam quality green laser with an extracavity second harmonic generation // OPTICS EXPRESS. 2008. V. 16. No. 19. P. 14335–14340.
15. Bo Yong, Cui Qianjin, Geng Aicong, Yang Xiaodong, Peng Qinjun, Lu Yuanfu, Cui Dafu, Xu Zuyan. 218 W, M2 = 20.2 green beam generation by intracavity frequency-doubled diode-pumped Nd:YAG laser. Conference on Lasers and Electro-Optics. Baltimore. MD. May 06–11. OSA/CLEO. CTuD4. 2007. V. 1–5. P. 482–483.
16. Haowei Chen, Xiuyan Chen, Xiu Li, Yao Hou, Siyuan Wang, Zhaoyu Ren, Jintao Bai. High average power Q-switched green beam generation by intracavity frequency doubling of diode-side-pumped Nd:YAG/HGTR-KTP laser // Optics & Laser Technology. 2009. V. 41. P. 1–4.
17. David R. Dudley, Oliver Mehl, Gary Y. Wang, Ezra S. Allee, Henry Y. Pang, Norman Hodgson. Q-switched diode pumped Nd:YAG rod laser with output power of 420 W at 532 nm and 160 W at 355 nm // Proc. of SPIE. 2009. V. 7193. P. 71930Z.