利用多吸收峰降低全固态激光器温控功耗

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利用多吸收峰降低全固态激光器温控功耗

楼康平, 赵柏秦

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楼康平, 赵柏秦. 利用多吸收峰降低全固态激光器温控功耗[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(4): 405004-0405004(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0405004

引用本文:

楼康平, 赵柏秦. 利用多吸收峰降低全固态激光器温控功耗[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(4): 405004-0405004(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0405004

Lou Kangping, Zhao Baiqin. Using multiple absorption peaks to lower DPSSL temperature control power dissipation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(4): 405004-0405004(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0405004

Citation:

Lou Kangping, Zhao Baiqin. Using multiple absorption peaks to lower DPSSL temperature control power dissipation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(4): 405004-0405004(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0405004

利用多吸收峰降低全固态激光器温控功耗

doi: 10.3788/IRLA201948.0405004

楼康平^1,2,
赵柏秦^1,2

1.
中国科学院半导体研究所,北京 100083;
2.
中国科学院大学,北京 100049

作者简介:
楼康平(1993-),男,硕士生,主要从事被动调Q全固态激光器方面的研究。Email:kplou@semi.ac.cn

中图分类号: TN248.1

Using multiple absorption peaks to lower DPSSL temperature control power dissipation

Lou Kangping^1,2,
Zhao Baiqin^1,2

1.
Institute of Semiconductor,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100083,China;
2.
University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China

摘要: 半导体激光器（LD）的工作波长是随温度变化的，对LD进行温控是扩展全固态激光器（DPSSL）正常工作温度范围的常用方法，但常用的控温方法在-50~70℃的宽温区范围存在体积大、能耗高、效率低等问题。通过实验测试得到GaAs量子阱激光器的波长温度漂移系数为0.25 nm/℃，分析了Nd：YAG晶体吸收谱的多峰特性。提出采用高温时工作波长为808 nm的GaAs量子阱激光器作为泵浦源，利用Nd：YAG晶体的795.7 nm和808 nm的两个吸收峰，通过分段加热控温降低温控功耗的方案。实验结果显示：全固态激光器在两个吸收峰处得到的输出脉冲特性基本相同，在温度较低时，分段控温的加热功率减小了4.7 W，接近不分段最大加热功率的一半。
- 全固态激光器 /
- 波长漂移 /
- Nd:YAG /
- 温控
Abstract: The operating wavelength of a semiconductor laser(LD) varies with temperature. Temperature control of a LD was a common method of extending the normal operating temperature range of an all-solid-state laser(DPSSL). However, commonly used methods have large volume, high energy consumption and low efficiency in the wide temperature range of -50℃ to 70℃. The wavelength drift coefficient of the GaAs quantum well laser is 0.25 nm/℃, and the multi-peak characteristic of the absorption spectrum of Nd:YAG crystal was analyzed. A GaAs quantum well laser with a working wavelength of 808 nm at high temperature was used as the pump source. The two absorption peaks of 795.7 nm and 808 nm of Nd:YAG crystal were used to reduce the temperature control power consumption by segment heating. The experimental results show that the output pulse characteristics of the DPSSL at the two absorption peaks are basically the same. At lower temperature, the heating power of the segmented temperature control is reduced by 4.7 W, which is close to half of the maximum heating power without segmentation.
- DPSSL /
- wavelength drift /
- Nd:YAG /
- temperature control

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利用多吸收峰降低全固态激光器温控功耗

doi: 10.3788/IRLA201948.0405004

楼康平^1,2,
赵柏秦^1,2

1. 中国科学院半导体研究所,北京 100083;

2. 中国科学院大学,北京 100049

作者简介:
楼康平(1993-),男,硕士生,主要从事被动调Q全固态激光器方面的研究。Email:kplou@semi.ac.cn

收稿日期: 2018-12-10
修回日期: 2018-12-29
刊出日期: 2019-04-25

中图分类号: TN248.1

关键词:

摘要: 半导体激光器（LD）的工作波长是随温度变化的，对LD进行温控是扩展全固态激光器（DPSSL）正常工作温度范围的常用方法，但常用的控温方法在-50~70℃的宽温区范围存在体积大、能耗高、效率低等问题。通过实验测试得到GaAs量子阱激光器的波长温度漂移系数为0.25 nm/℃，分析了Nd：YAG晶体吸收谱的多峰特性。提出采用高温时工作波长为808 nm的GaAs量子阱激光器作为泵浦源，利用Nd：YAG晶体的795.7 nm和808 nm的两个吸收峰，通过分段加热控温降低温控功耗的方案。实验结果显示：全固态激光器在两个吸收峰处得到的输出脉冲特性基本相同，在温度较低时，分段控温的加热功率减小了4.7 W，接近不分段最大加热功率的一半。

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