量子电子学报

作者：刘耀,窦仁勤,黄磊,罗建乔,江海河,张庆礼,张俊蕊,孙贵华,王小飞,刘文鹏,

单位：1 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 安徽 合肥 230026;2 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 安徽省光子器件与材料重点实验室,安徽 合肥 230031;3 先进激光技术安徽省实验室, 安徽 合肥 230037;4 中国科学院合肥物质科学研究院健康与医学技术研究所, 安徽 合肥 230031

关键词：激光技术,激光晶体,梯度浓度掺杂,热效应,激光性能,

基金：国家自然科学基金 (52272011), 国家重点研发计划 (2022YFB3605700, 2023YFB3507401), 中国科学院青年创新促进会项目 (2023463), 安徽省科技重大专项 (202203a05020002)

成功生长了梯度浓度掺杂的Nd:YAG激光晶体, 测定了Nd3+沿晶体生长方向的浓度分布。通过数值计算分别模拟了在端面抽运条件下梯度浓度掺杂和均匀掺杂的Nd:YAG激光晶体达到稳态时的温度分布, 结果表明梯度浓度掺杂是缓解晶体热效应的有效方法。进一步研究了Φ3 mm × 40 mm圆棒和1 mm × 10 mm × 12 mm板条结构的激光性能, 发现圆棒在输出镜透过率为7.5%、抽运功率为16.05 W时, 获得最大输出功率为7.04 W, 对应的光光效率为45.5%、斜率效率为48.4%; 对于板条介质, 当946 nm和1064 nm激光的输出镜透过率分别为4.5%、7.5%时, 最大输出功率分别为2.65 W、4.06 W, 光光效率分别为25.46%、41.16%。不同抽运方向的实验结果也表明从低浓度方向泵浦, 梯度浓度掺杂晶体可以改善抽运均匀性, 提高激光性能。

来源：2025年第6期

《量子电子学报》期刊编辑部

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