近日，中國科學院上海硅酸鹽研究所李江研究員團隊采用非水基流延成型結合真空燒結及熱等靜壓后處理（HIP）技術成功制備了大尺寸、高質量的平面波導YAG／Yb：YAG／YAG激光陶瓷板。
高功率固體激光器在科學研究、高端裝備制造等國際前沿研究領域有廣泛的應用前景。二極管泵浦固體激光器是近年來國際上發(fā)展最快，應用較廣的新型激光器，其未來發(fā)展方向是實現(xiàn)“三高”，即高功率，高效率和高光束質量的激光輸出，而熱效應將嚴重影響固體激光器的激光性能。
平面波導結構陶瓷是激光陶瓷板條的自然進化，是一種高縱橫比的三明治結構，由高折射率的波導層和周圍低折射率包層組成。它具有大的數值孔徑，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，該結構具有很好的散熱能力，可以及時傳導激光發(fā)射中產生的廢熱，因此能夠更有效地克服熱效應。
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，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。因此，陶瓷平面波導Yb：YAG激光增益介質可以高效散熱、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，陶瓷YAG／Yb：YAG／YAG平面波導經中國工程物理研究院應用電子學研究所高清松研究員團隊驗證，實現(xiàn)了940nmLD泵浦下1030nm千瓦級激光輸出，輸出功率達1．25kW，斜率效率30％。據悉，這是國際范圍內該類陶瓷平面波導達到的最高功率激光輸出。
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