大口径钕玻璃多程激光系统饱和放大特性研究

为研究大口径N31钕玻璃多程激光系统的储能与激光通量和损耗的关系,根据激光放大理论解析解阐述了理论上的最大抽取效率和影响因素;提出采用集中损耗近似方法分析钕玻璃多程激光放大系统的初始储能分配特性(抽取能量、体损耗和剩余储能),数值模拟表明在目前的增益和损耗条件(小信号增益系数约为0.05cm-1,动态吸收系数约为0.004 cm-1)下当输入激光通量约为3.5倍饱和通量时可获得最大抽取效率;以典型实验结果为例,利用经过实验考核的传输放大模型给出了大口径N31钕玻璃系统中各钕玻璃片的抽取能量/抽取效率,激光通量与饱和通量的定量关系:在19.5 kJ/5 ns/1053 nm输出点,单片最大抽取能量约为1.4kJ,此时累计输入激光通量约为3.3倍饱和通量,系统输出效率约为51％(相对光束口径内储能).