激光二极管端面泵浦的高效高功率

激光二极管端面泵浦的高效高功率TEM00 Nd：YVO4激光器采用特殊的谐振腔结构和模匹配技术，很好的克服了激光器的热效应，解决了泵浦光与振荡光之间的模匹配问题。从而实现了全固态基模高效运转。
 2002年11月。通过省级鉴定。专家鉴定意见：“本项成果达到同类器件国际先进、国内领先水平，基中光-光转换效率达到国际领先水平”。
 主要技术指标
 泵 浦 源： GaAs激光二极管 1.尾纤输出功率28.77W
 2.进入Nd：YVO4晶体的泵浦功率24.02W
 工作物质： Nd：YVO4晶体
 激光波长： 1064nm

输出功率： 18.16W

光-光效率： 63.1%（定义1：光-光效率=激光输出功率 LD尾纤输出功率）

75.59%（定义2：光-光效率：激光输出功率 进入晶体的泵浦功率）

激光模式：TEM00

适用于激光打标、激光微加工、激光印刷、激光显示技术、激光医学和科研等领域。

该项成果已经获实用新型专利 专利号：ZL02278626.0。

 立 项 情 况

 　　 LD泵浦固体激光器兼备了激光二极管和固体激光器的双重优点，并弥补了两者的缺点，具有高效、稳定（功率和频率稳定）、光束质量好、结构紧凑、长寿命等优点，近年来在国际上发展极为迅速，已成为激光学科的重点发展方向之一。它在激光打标、激光微加工、激光印刷、激光显示技术、激光医学和科研等领域有广泛的用途。
 与侧面泵浦相比较，LD端面泵浦的优点是效率高、模式匹酏好、波长匹配。但是对于端面泵浦，大泵浦功率下介质的问题和振荡光和泵浦光之间的模匹配等关键技术都没有很好的解决，严重影响激光输出功率及稳定性、光光转换效率和光束质量等。为此，我们对大功率LD泵浦固体激光器的上述问题进行深入研究，仅两年时间就取得了该项成果。

 评 价 情 况
 　　
 　　通过国家一级科技查新咨询单位-中国科学技术研究所的国际联机检索和国内联机检索，没有发现类似研究成果报道和专利技术。
 2002年11月，该激光器通过省级鉴定。专家鉴定意见：“本项成果达到同类器件国际先进、国内领先水平，其中光-光转换效率达到国际领先水平”。
 中科院院士、著名激光专家、清华大学周炳琨教授的意见为：“该成果实现了全固态激光器关键技术的突破”，“达到同类器件国际先进、国内领先水平，其中光-光转换效率达到国际领先水平”。
 见于该项目的研究成果及其相关技术可以产生很大的经济效益和社会效益，在激光加工、 材料处理、激光医学、激光测量和科研等领域有广泛的用途，专家组建议有关部门尽快推动该项成果实现产品化。

 推 广 目 的 和 意 义
 　　
 　LD泵浦的固体激光器具有高效、稳定（功率和频率稳定）、光束质量好、结构紧凑、长寿命等优点、是军事、工业、医学和科研等领域的理想光源将逐步取代闪光灯泵浦的固体激光器、气体激光器、液体激光器等。它在激光打标、激光微加工、激光印刷、激光显示技术、激光医学和科研等领域有广泛的用途。为实现LD泵浦高功率可光固体激光器、LD泵浦的紫外固体激光器和全固态光参量振荡器等产品化。奠定了良好的技术基础，从而进一步拓宽了泵浦固体激光器的应用领域。因此，本项目的研究成果及其相关技术，可以产生很大的经济效益和社会效益。

 国 内 外 市 场 前 景

 　　大功率LD泵浦固体激光器集激光二激管和固体激光器的优点于一身，并弥补了LD和固体激光器的不足，极大地优于传统地灯泵浦固体激光器和LD本身。全固态激光器将取代气体激光器、液体激光器、染料激光器及传统的灯泵浦固体激光器等，在军事工业医学及科研等领域发挥越来越重要的作用。全固态激光器的研究及其产品化，将对我国激光产业产生巨大的推动作用。
 （1）本项研究成果实现了大功率LD泵浦固体激光器产健技术的创造性突破，开发出了具有自主知识产权的实用新型 激光器。通过专利技术转让和大功率LD泵浦固体激光器的产品化，有助于打破国外大功率LD泵浦固体激光器的垄断，将对国内企业的发展起到很好的推动作用。
 （2）大功率全固态红、绿、蓝激光器、全固态可调谐激光器和全固态参量振荡器的研究及其产品化是我国“十五”863计划的重要研究内容。该类激光器的技术难点是提高倍频光的功率及其稳定性问题，而本项成果实现了重要技术突破。随着在此领域研究的继续深入，我们将奠定全固态激光器全面研究的国内领先地位，从而产生大的社会效益和经济效益。
 （3）利用本项目成果主要有关的专利技术，进一步开展大功率LD泵浦倍频激光器、全固态可调谐激光器和全固态参量振荡器的研究，将培养出大批从事光电子学与激光技术研究的高级人才，同时也可产生大的经济效益。
 （4）LD泵浦固体激光器代替传统的闪光灯泵浦的固体激光器是激光打标机、激光微加工设备发展的方向。该类激光飞行打标机和激光微加工设备很好的满足IS09003国际质量体系认证要求和光电子产业的应用要求，为我国加入WTO后的对外贸易等作出贡献。同时，激光打标机的使用，可以节省大量油墨，有利于环保。
 （5）仅利用本项成果进行技术转让、大功率全固态激光器和全固态激光打标机产品化，就产生客观的经济效益。估算如下：（a）技术转让费年平均50万元（三年总转让费150万元）。（b）LD泵浦固体激光器，年销售量5台，每台20万台，销售额100万元；创利润约25万元。（c）在线LD泵浦固体激光打标机，年销售量5-10台，每台25万元，销售额为125-250万元；创利润31.25-62.5万元。因此，总年销售额可达225-650万元。

 推 广 的 主 要 技 术 内 容 及 合 作 方 式

　推广的主要内容：激光二极管端面泵浦的高效高功率TEM00 Nd：YVO4激光器产品或光学耦合系统等关键技术
 合作方式：专利转让或技术入股

 实 施 该 项 目 的 基 础 条 件