[01328816]高亮度二极管泵浦固体激光技术

目前能够获得高功率输出的主要有Yb离子和Nd离子两种掺杂晶体供选择， 应用于高功率固体激光器的泵浦方法主要有端面泵浦、侧面泵浦和边缘泵浦。

Yb:YAG由于具有上能级寿命长、能级结构简单、量子亏损小等优点，已经发展成为高功率固体激光领域的优秀晶体材料之一。但是Yb:YAG激光器作为准三能级系统，除了要求系统具备良好的热管理外，对泵浦功率密度也提出了更高的要求。在高功率运转条件下，通常可以降低Yb:YAG的掺杂浓度，但浓度越低，其吸收系数就越小，从而需要较长的吸收光程才能实现对泵浦光的充分吸收，因而泵浦方案的设计就显得尤为重要了。

传统的端面泵浦、侧面泵浦和边缘泵浦很难满足低浓度掺杂准三能级激光晶体高效高密度均匀泵浦要求。针对这些问题，我们提出了新型的角泵浦复合板条激光器方案，泵浦光从复合板条工作介质的角部注入，在晶体内部由于全反射多次经过复合晶体的掺杂部分，保证了较高的吸收效率和泵浦均匀性。

避免了在端面泵浦过程中遇到的难题，该项目利用创新的角泵浦方式，解决了高功率LD泵浦固体激光器中的大面阵LD耦合、固体激光器的热控管理(包括高功率固体激光器热分析与设计、微通道冷却技术、晶体热键合技术等)、激光器整机构型设计、高功率固体激光器谐振腔设计以及高功率固体激光光束质量评价等关键技术实现了Yb:YAG千瓦级输出，与德国Stuttgart大学和美国Livermore实验室研究所达到的输出功率水平相当，转换效率高于美国Livermore实验室。

主要技术指标如下：功率：1169W波长：1.03μm光束质量：MX =4.7，MY=18.6 @500W输出功率不稳定度：1.94% @500W

随着全固态激光器技术的发展，由于其高的电光转换效率、小的体积重量、高的光束质量、高的功率输出，全固态激光器在现代军事装备中的地位逐步加强。已渗透到精确制导、通讯、火控、雷达、侦察、导航、信息处理、对抗等各技术领域，成为坦克、飞机、舰艇、导弹和卫星等各种光电设备平台不可缺少的关键技术。

高功率全固态激光器可应用于光电对抗方面，干扰致盲以致摧毁敌方光电设备、人员和武器系统，还可以对抗红外成像制导的巡航导弹和反辐射导弹的激光近炸引信等，当强激光照射时，光电传感器过载饱和损坏或热分解、汽化、熔化甚至毁掉，使设备武器失效如照射人眼产生致眩或致盲，使操作人员失去作战能力和作战机会。

也可以在重点目标上布置强激光源照射来袭导弹，从而在导弹的红外成像器上用强光掩盖目标本身的细节，使其在红外成像器上所成的像与伪装具有相同的红外特征；通过声光调Q可以获得重复频率1-10kHz，平均功率几百瓦，具备了高重频、高可靠的优点，大大扩展了其作为激光雷达辐射源的应用范围，并可以使类似上述的远程激光雷达实现全固态化，使武器装备更加适应实际应用的需要。

通过该项目的实施，对全固态激光器进行深层次、共性、应用技术、实用化技术的研究，为全面提升我国全固态激光器的研制水平、技术水平发挥重要作用，并为开展更高水平的全固态激光器研究奠定扎实的基础，对促进我国激光武器系统的发展、增强我国核心竞争能力、根本摆脱受制于人的被动局面意义格外重大。