近日，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所李江研究員團(tuán)隊(duì)采用非水基流延成型結(jié)合真空燒結(jié)及熱等靜壓后處理（HIP）技術(shù)成功制備了大尺寸、高質(zhì)量的平面波導(dǎo)YAG／Yb：YAG／YAG激光陶瓷板。
高功率固體激光器在科學(xué)研究、高端裝備制造等國際前沿研究領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。二極管泵浦固體激光器是近年來國際上發(fā)展最快，應(yīng)用較廣的新型激光器，其未來發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)“三高”，即高功率，高效率和高光束質(zhì)量的激光輸出，而熱效應(yīng)將嚴(yán)重影響固體激光器的激光性能。
平面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)陶瓷是激光陶瓷板條的自然進(jìn)化，是一種高縱橫比的三明治結(jié)構(gòu)，由高折射率的波導(dǎo)層和周圍低折射率包層組成。它具有大的數(shù)值孔徑，可以很好地約束非衍射極限的光束，有效防止自由空間發(fā)散，對泵浦光吸收效率高。此外，該結(jié)構(gòu)具有很好的散熱能力，可以及時傳導(dǎo)激光發(fā)射中產(chǎn)生的廢熱，因此能夠更有效地克服熱效應(yīng)。
隨著激光二極管（LD）不斷發(fā)展，泵浦功率不斷提高。解決了Yb：YAG泵浦閾值高、不易泵浦的缺點(diǎn)，使之成為高功率、高效率LD泵浦固體激光器的理想增益介質(zhì)。因此，陶瓷平面波導(dǎo)Yb：YAG激光增益介質(zhì)可以高效散熱、提高泵浦效率、獲得緊湊且高增益的激光系統(tǒng)，有望解決“三高”固體激光器的核心問題。
作為主振蕩功率放大器（MOPA）的增益介質(zhì)，陶瓷YAG／Yb：YAG／YAG平面波導(dǎo)經(jīng)中國工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所高清松研究員團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了940nmLD泵浦下1030nm千瓦級激光輸出，輸出功率達(dá)1．25kW，斜率效率30％。據(jù)悉，這是國際范圍內(nèi)該類陶瓷平面波導(dǎo)達(dá)到的最高功率激光輸出。
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