激光与红外

作者：苟栋良

单位：1.聊城大学 物理科学与信息工程学院,山东 聊城 252059； 2.中国科学院半导体研究所纳米光电子实验室,北京 100083；3.中国科学院大学 材料科学与光电技术学院，北京 100049；

关键词：多波长VCSEL阵列;宽温区;固体激光器;非制冷

固体激光器的应用需求持续增长,传统Nd∶YAG激光器因依赖复杂的温控系统面临高成本、高功耗和较差的机械性能等问题,为拓展应用场合亟待解决。本文提出一种非制冷型多波长VCSEL泵浦固体激光器设计方案,旨在通过优化多波长VCSEL组合实现宽温区内的高功率稳定输出。研究采用三波长VCSEL阵列作为泵浦源,对尺寸为Φ 6mm×40mm、掺杂浓度为10 at%的Nd∶YAG晶体进行侧面泵浦。多波长VCSEL阵列波长互补,有效降低了温度漂移对晶体吸收效率的影响。同时,四面泵浦设计提高了泵浦光程利用率和粒子数反转的均匀性。实验结果表明,在5～45℃内,该激光器可高性能工作,45℃时,输出功率仍可超过100W。在泵浦电流80 A、重复频率20 Hz下,3∶2∶1模块的最大峰值功率达3028W,整体波动性为1783,均优于单波长模块。多波长模块通过多波段补偿机制,在极端温度下仍保持较高稳定性。

来源：2025年第4期

《激光与红外》期刊编辑部

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