一种全固态激光器的谐振腔及全固态激光器制造技术

技术编号:33450451 阅读:23 留言:0更新日期:2022-05-19 00:34
本实用新型专利技术公开了一种全固态激光器的谐振腔及全固态激光器,所述谐振腔包括:激光增益介质,沿谐振腔的光轴具有一定延伸长度,一端具有第一端面;泵浦源,设置在激光增益介质的一侧,用于产生向激光增益介质照射的泵浦光;聚光组件,设置在泵浦源与激光增益介质之间,用于对泵浦源产生的泵浦光进行汇聚,得到发散度减小的光束;所述光束透过激光增益介质的侧表面照射在第一端面上,经第一端面反射后沿激光增益介质的长度延伸方向行进,被激光增益介质吸收。本实用新型专利技术中,聚光组件将发散度较大的泵浦光转换为近平行光,同时通过激光增益介质的第一端面反射光束,从而增大了吸收路径的长度,实现了吸收效率的提高,降低了对泵浦源的温度控制要求。浦源的温度控制要求。浦源的温度控制要求。

【技术实现步骤摘要】
一种全固态激光器的谐振腔及全固态激光器


[0001]本技术属于激光器
,具体地说,涉及一种全固态激光器的谐振腔及全固态激光器。

技术介绍

[0002]全固态激光器是指以半导体激光器(LD)作为泵浦源的固体激光器,通过泵浦源产生的泵浦光激发固态激光材料(也即激光增益介质),最终产生输出的激光。一般情况下,所述固态激光材料只对特定波长范围内的泵浦光具有较好的吸收能力,但LD的发射光谱中心波长会随温度的升高或降低而变化,通常LD的中心波长漂移比率为0.3nm/℃,当全固态激光器的工作环境温度,尤其是泵浦源周围的环境温度发生变化时,会导致全固态激光器的输出能量、光束质量、能量稳定性等产生波动。
[0003]LD的温度敏感性导致了全固态激光器的环境适应性不好,现有技术中需要使用水冷或半导体制冷片对作为泵浦源的LD进行小环境温度控制。同时,由于需要控制LD的工作环境温度,还导致了整机的启动时间长,并且温控系统的加入又导致了整机的体积大、能耗高。如果可以取消全固态激光器的温控系统,将大幅降低整机总功耗,减小体积,缩短启动时间,使得其可以满足军工航天、激光医疗、激光加工等工作环境复杂行业的要求。为此,如何实现全固态激光器的无温控设计成为本领域的重要研究方向之一。
[0004]有鉴于此,特提出本技术。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种全固态激光器的谐振腔及全固态激光器,在谐振腔内设置聚光组件,将发散角度较大的泵浦光转化为接近平行光的光束,并通过激光增益介质的第一端面对光束进行反射,使光束在激光增益介质中沿其长度延伸方向行进,实现了吸收路径长度的增大,进而可以提高激光增益介质的吸收效率,使全固态激光器可实现宽温下的稳定工作。
[0006]为解决上述技术问题,本技术采用技术方案的基本构思是:
[0007]一种全固态激光器的谐振腔,包括:
[0008]激光增益介质,沿谐振腔的光轴具有一定延伸长度,激光增益介质的一端具有第一端面;
[0009]泵浦源,设置在激光增益介质的一侧,用于产生向激光增益介质照射的泵浦光;
[0010]聚光组件,设置在泵浦源与激光增益介质之间,用于对泵浦源产生的泵浦光进行汇聚,得到发散度减小的光束;
[0011]所述光束透过激光增益介质的侧表面照射在第一端面上,经第一端面反射后沿激光增益介质的长度延伸方向行进,被激光增益介质吸收。
[0012]进一步地,所述第一端面与激光增益介质的长度延伸方向之间的夹角大小为α,所述泵浦光穿过聚光组件后得到的光束的行进方向与激光增益介质的长度延伸方向之间的
夹角大小为β;其中β=2α,且α<90
°

[0013]进一步地,所述第一端面与激光增益介质的长度延伸方向之间形成45
°
的夹角,所述光束垂直于激光增益介质的长度延伸方向照射在第一端面上。
[0014]进一步地,所述激光增益介质的另一端具有第二端面,所述第二端面与第一端面平行设置。
[0015]进一步地,所述激光增益介质的长度大于等于40mm。
[0016]进一步地,所述泵浦源包括N个平行排布的激光二极管巴条,所述激光二极管巴条上具有M个沿其长度方向分布的激光发射点。
[0017]进一步地,所述聚光组件包括:
[0018]第一透镜组,设置在泵浦源与激光增益介质之间,用于减小泵浦光在第一方向上的发散角;
[0019]第二透镜组,设置在泵浦源与第一透镜组之间,用于减小泵浦光在第二方向上的发散角,且所述第二方向与第一方向垂直。
[0020]进一步地,所述激光增益介质的另一端具有第二端面,所述谐振腔的光轴上还设置:
[0021]全反腔镜,与激光增益介质的第二端面间隔设置,用于反射接收的光线;
[0022]输出腔镜,与激光增益介质的第一端面间隔设置,用于对接收的光线进行部分反射以及部分透射。
[0023]进一步地,所述谐振腔的光轴上还设置:
[0024]偏振组件,设置在全反腔镜与激光增益介质的第二端面之间,用于调整穿过偏振组件的光线的偏振方向;
[0025]调Q组件,设置在所述偏振组件与全反腔镜之间,用于调节谐振腔中品质因子的取值。
[0026]本技术的另一目的是提供一种全固态激光器,包括上述所述的全固态激光器的谐振腔。
[0027]采用上述技术方案后,本技术与现有技术相比具有以下有益效果。
[0028]本技术中,在谐振腔内设置聚光组件,将发散角度较大的泵浦光转化为接近平行光的光束,并通过激光增益介质的第一端面对光束进行反射,使光束在激光增益介质中沿其长度延伸方向行进,实现了吸收路径长度的增大,进而可以提高激光增益介质的吸收效率,减少温度变化导致LD中心波长漂移对激光输出稳定性的影响,使全固态激光器可实现宽温下的稳定工作。
[0029]本技术中,激光增益介质的第一端面与第二端面平行,也即沿激光增益介质的长度方向,两者之间的距离处处相等,泵浦光穿过聚光组件后形成的光束照射在第一端面上的任意位置时,达到第二端面所经过的吸收路径均相同,进一步保证了输出能量与激光光束质量的稳定。
[0030]本技术中,聚光组件包括第一透镜组和第二透镜组,且两者沿相互垂直的方向对泵浦光进行汇聚,可以最大程度上减少光束的发散,得到接近平行光的光束,从而使得光束经第一端面反射后能够尽量贴近激光增益介质的长度方向行进而被吸收。
[0031]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
[0032]附图作为本技术的一部分,用来提供对本技术的进一步的理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,但不构成对本技术的不当限定。显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中:
[0033]图1是本技术实施例中谐振腔的内部结构示意图;
[0034]图2是本技术实施例中泵浦源产生的泵浦光向激光增益介质照射的示意图;
[0035]图3是本技术实施例中聚光组件对泵浦光进行汇聚的示意图。
[0036]图中:1、输出腔镜;2、泵浦源;3、聚光组件;31、第一透镜组;32、第二透镜组;4、激光增益介质;41、第一端面;42、第二端面;5、偏振组件;6、调Q组件;7、全反腔镜。
[0037]需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本技术的构思范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
[0038]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以下实施例用于说明本技术,但不用来限制本技术的范围。<本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全固态激光器的谐振腔,其特征在于,包括:激光增益介质,沿谐振腔的光轴具有一定延伸长度,激光增益介质的一端具有第一端面;泵浦源,设置在激光增益介质的一侧,用于产生向激光增益介质照射的泵浦光;聚光组件,设置在泵浦源与激光增益介质之间,用于对泵浦源产生的泵浦光进行汇聚,得到发散度减小的光束;所述光束透过激光增益介质的侧表面照射在第一端面上,经第一端面反射后沿激光增益介质的长度延伸方向行进,被激光增益介质吸收。2.根据权利要求1所述的全固态激光器的谐振腔,其特征在于,所述第一端面与激光增益介质的长度延伸方向之间的夹角大小为α,所述泵浦光穿过聚光组件后得到的光束的行进方向与激光增益介质的长度延伸方向之间的夹角大小为β;其中β=2α,且α<90
°
。3.根据权利要求2所述的全固态激光器的谐振腔,其特征在于,所述第一端面与激光增益介质的长度延伸方向之间形成45
°
的夹角,所述光束垂直于激光增益介质的长度延伸方向照射在第一端面上。4.根据权利要求2所述的全固态激光器的谐振腔,其特征在于,所述激光增益介质的另一端具有第二端面,所述第二端面与第一端面平行设置。5.根据权利要求1

4中任意一项所述的全固态激光器的谐振腔,其特征在于,所述激光增益介质的长度大于等于40mm。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙铁民田云峰阴俊燕刘玫
申请(专利权)人:大连淡宁实业发展有限公司
类型:新型
国别省市:

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