突破500瓦功率大关：亚纳米窄线宽二极管激光器在稀有气体激光泵浦中的创新应用

本研究通过基于体布拉格光栅(VBG)的可转换外腔反馈结构和模块化非相干合束技术，成功实现588.3W/0.08nm亚纳米窄线宽二极管激光输出，解决了DPRGLs（二极管泵浦稀有气体激光器）泵浦源高功率与窄线宽难以兼容的难题，并实现811.458-811.567nm波长精准调谐，为超窄线宽激光器功率提升提供了可行技术路径。

　　

Highlight

实验装置

如图1所示，本研究采用商用激光二极管阵列(LDA)作为激光单元，其中心波长约808nm，线宽<3nm。LDA由19个发光元组成，每个发光元宽度150μm，填充因子30%。通过基于VBG的可转换外腔反馈结构，配合快/慢轴准直系统(BTS)，实现了光束发散角的精确控制，为后续光谱压缩奠定基础。

Results and analysis

Zemax光学模拟显示（图2-3），VBG的角向选择性特性要求对自由运转激光器的快/慢轴光束进行严格准直。实验证实，单LDA单元经BTS准直后慢轴发散角可压缩至4mrad，结合VBG反馈使光谱线宽从2.8nm降至0.08nm。多单元合束时，采用模块化分布式结构有效降低了VBG热串扰，最终实现588.3W输出功率下0.08nm线宽和26dB边模抑制比(SMSR)。

Conclusion

本研究创新性地通过外腔反馈与非相干合束技术，攻克了高功率二极管激光器亚纳米线宽调控的科学难题。所开发的泵浦源功率突破500W量级，波长调谐范围达0.109nm，为DPRGLs提供了理想的泵浦解决方案，同时为超窄线宽激光器的功率升级开辟了新途径。