31.5W太阳光抽运Nd∶YAG固体激光器

发布时间：2018-10-23 15:54

【摘要】：设计了一种阈值较低的太阳光直接抽运的Nd∶YAG固体激光器,采用有效面积为1.03m2、焦距为1.2 m的菲涅耳透镜为第1级太阳光会聚装置,分腔水冷型镀金锥形腔为第2级太阳光会聚装置。在液体导光透镜和镀金锥形腔的共同作用下,通过端面、侧面同时抽运直径为5 mm、长度为75 mm的Nd∶YAG螺纹晶体棒,获得了连续稳定的1064nm激光输出。利用光学设计软件ZEMAX和激光谐振腔仿真软件LASCAD建立理论模型,通过数值模拟验证实验结果并优化系统设计。该太阳光抽运Nd∶YAG固体激光器的激光输出功率最高为31.5 W,收集效率为30.58 W/m2,激光器阈值功率为102 W,斜率效率为4.25%,太阳光到激光的能量转换效率为3.2%。
[Abstract]:A Nd:YAG solid-state laser pumped directly by solar light with low threshold is designed. The Fresnel lens with an effective area of 1.03m2 and focal length of 1.2m is used as the first stage solar convergence device. The water-cooled gold-plated conical cavity is the second-stage solar light convergent device. Under the combined action of liquid light guide lens and gold-plated conical cavity, a continuous and stable 1064nm laser output is obtained by pumping the Nd:YAG threaded crystal rod with a diameter of 5 mm, and 75 mm in length at the same time. The theoretical model is established by using the optical design software ZEMAX and the laser resonator simulation software LASCAD. The experimental results are verified by numerical simulation and the system design is optimized. The maximum output power of the solar-pumped Nd:YAG solid-state laser is 31.5 W, the collection efficiency is 30.58 W / m2, the threshold power is 102W, the slope efficiency is 4.25, and the energy conversion efficiency from solar light to laser is 3.2%.
【作者单位】： 北京理工大学光电学院;
【基金】：国家自然科学基金(61378020)
【分类号】：TN248.1

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本文编号：2289708