一种镀膜克服Nd：YAG板条增益介质寄生振荡的方法技术

一种镀膜克服Nd：YAG板条增益介质寄生振荡的方法，P1：对基于Nd：YAG的泵浦板条的侧面一及其对侧面，侧面二及其对侧面进行抛光，形成良好的反射面；P2：选取寄生振荡抑制材料Sm：YAG，掺杂浓度＞5.0at％，该材料对常用的700～900nm LD泵浦光无明显的吸收；P3：将寄生振荡抑制材料Sm：YAG以镀膜方式制备到Nd：YAG的侧面一及其对侧面，侧面二及其对侧面；本发明专利技术采用Nd：YAG侧面镀Sm：YAG的方式来抑制寄生振荡，高掺杂的Sm：YAG可以实现对泵浦光全反射，对1064nm主激光的寄生振荡有显著的吸收作用，从而在对寄生振荡抑制的同时提高泵浦效率。而在对寄生振荡抑制的同时提高泵浦效率。而在对寄生振荡抑制的同时提高泵浦效率。

【技术实现步骤摘要】
一种镀膜克服Nd：YAG板条增益介质寄生振荡的方法


[0001]本专利技术涉及激光
，尤其涉及一种镀膜克服Nd：YAG板条增益介质寄生振荡的方法。

技术介绍

[0002]Nd：YAG板条增益介质在大功率泵浦耦合、晶体内部热效应控制方面具有优势，在全固态激光器中被广泛采用，但是，由于激光介质在高功率密度泵浦下会产生寄生振荡，寄生振荡如果没有很好地被抑制，将会影响激光器的能量提取效率。因此，在板条晶体的设计和应用过程中，需要考虑寄生振荡的抑制，以提高激光晶体的提取效率。
[0003]现有技术中一般是通过在板条介质的寄生振荡阈值较低的面采取打毛或者单侧打毛、对侧镀介质膜的方式进行寄生振荡抑制的，如附图1中的LD侧面泵浦板条，其采用的寄生振荡抑制方式如下：端面1及其对侧面为激光器通光面，侧面一2及其对侧面为泵浦光入射面。在高功率的泵浦中，侧面二3及其对侧面、侧面一2及其对侧面是寄生振荡产生阈值较低的产生面，通常采用的处理方式是将侧面二3及其对侧面打毛，侧面一2和其对侧面镀上泵浦光及所产生激光的介质膜，提高泵浦耦合效率及激光光路建立。但是，虽然通过将侧面二3打毛的方式抑制了侧面二3及其对侧面的寄生振荡，但是需要精确泵浦设计，一定程度会降低系统泵浦效率。侧面一2及其对侧面通常会镀有泵浦光及所产生激光的介质膜层，对寄生振荡的抑制能力有限，如果侧面一2及其对侧面平行度较高，寄生振荡比较容易产生。
[0004]如附图2中的LD端面泵浦板条介质，其中端面1及其对面为激光主通光面与泵浦光入射面，侧面一2及其对侧面，侧面二3及其对侧面为非通光面，由于泵浦光通光面和主激光通光面为相同的面，可采用在周侧面打毛或键合Cr
4+
：YAG等吸收材料，但是，虽然可以在端面构型中可以被采用，但是必须将泵浦光通光路径精确控制在周侧面之内，如果泵浦光在传输过程中发散到周侧面，泵浦光将被侧面的Cr
4+
：YAG吸收，降低泵浦效率，此外，采用键合工艺，加工成本高，工序多，难度大。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决上述问题提供了一种将抑制寄生振荡材料镀膜至增益介质上来对寄生振荡抑制的同时提高泵浦效率的Nd：YAG板条增益介质的寄生振荡抑制方法。
[0006]本专利技术所采取的技术方案：
[0007]一种镀膜克服Nd：YAG板条增益介质寄生振荡的方法，基于Nd：YAG板条利用LD在端面处进行泵浦，端面为主激光通光面，Nd：YAG板条的侧面一及其对侧面、侧面二及其对侧面为非通光面，其步骤为：
[0008]P1：对基于Nd：YAG的泵浦板条的侧面一及其对侧面，侧面二及其对侧面进行抛光，形成良好的反射面；
[0009]P2：选取寄生振荡抑制材料Sm：YAG，掺杂浓度＞5.0at％，该材料对常用的700～
900nm LD泵浦光无明显的吸收；
[0010]P3：将寄生振荡抑制材料Sm：YAG以镀膜方式制备到Nd：YAG的侧面一及其对侧面，侧面二及其对侧面。
[0011]所述的P3步骤中将寄生振荡抑制材料Sm：YAG以镀膜的方式制备到Nd：YAG的非通光面的步骤为先将Sm:YAG制备成可镀膜颗粒，然后采取靶材镀膜的方式将其镀至Nd：YAG的周侧抛光面。
[0012]所述的寄生振荡抑制材料Sm：YAG镀膜至Nd：YAG的周侧抛光面的厚度单边＞300μm。
[0013]所述的Nd：YAG板条介质替换为Nd
3+
：GdVO4或Nd
3+
：YVO4晶体。
[0014]所述的寄生振荡抑制材料Sm：YAG还可以采用外延生长方式镀至Nd：YAG的周侧抛光面。
[0015]本专利技术的有益效果：本专利技术采用Nd：YAG侧面镀Sm：YAG的方式来抑制寄生振荡，高掺杂的Sm：YAG可以实现对泵浦光全反射，对1064nm主激光的寄生振荡有显著的吸收作用，从而在对寄生振荡抑制的同时提高泵浦效率。其镀膜方式相对于在多个侧面键合的传统方式减少了工序，降低了加工及检测工艺的复杂性。
附图说明
[0016]图1为LD侧面泵浦板条增益介质轴测图。
[0017]图2为LD端面泵浦板条增益介质轴测图。
[0018]图3为LD端面泵浦板条增益介质主视图。
[0019]图4为本专利技术抛光后的板条增益介质轴测图。
[0020]图5为本专利技术镀膜Sm：YAG以后的板条增益介质主视图。
[0021]图6为本专利技术采用靶材镀膜方式镀膜Sm:YAG以后的板条增益介质轴测图。
[0022]图7为本专利技术的板条增益介质镀Sm：YAG和键合Cr
4+
：YAG振荡抑制材料后内部泵浦光束振荡比较图。
[0023]图8为本专利技术对比实验的Cr
4+
：YAG吸收光谱图。
[0024]图9为本专利技术的Sm：YAG吸收光谱图。
[0025]图10为本专利技术不同浓度Sm：YAG吸收光谱图。
[0026]其中：1
‑
端面；2
‑
侧面一；3
‑
侧面二。
具体实施方式
[0027]一种镀膜克服Nd：YAG板条增益介质寄生振荡的方法，基于Nd：YAG板条利用LD在端面1处进行泵浦，端面1为主激光通光面，Nd：YAG板条的侧面一2及其对侧面、侧面二3及其对侧面为非通光面，其步骤为：
[0028]P1：对基于Nd：YAG的泵浦板条的侧面一2及其对侧面，侧面二3及其对侧面进行抛光，形成良好的反射面，如图4所示，主激光可以在板条介质内良好传播；
[0029]P2：选取寄生振荡抑制材料Sm：YAG，掺杂浓度＞5.0at％，该材料对常用的700～900nm LD泵浦光无明显的吸收，能够更好的减少泵浦光的损失；
[0030]P3：将寄生振荡抑制材料Sm：YAG以镀膜方式制备到Nd：YAG的侧面一2及其对侧面，
侧面二3及其对侧面，如图5所示；将寄生振荡抑制材料Sm：YAG以镀膜的方式制备到Nd：YAG的非通光面的步骤为先将Sm:YAG制备成可镀膜颗粒，然后采取靶材镀膜的方式将其镀至Nd：YAG的周侧抛光面，如图6所示，相交于传统的键合方式，降低了加工难度。
[0031]所述的寄生振荡抑制材料Sm：YAG镀膜至Nd：YAG的周侧抛光面的厚度单边＞300μm。
[0032]所述的Nd：YAG板条介质替换为Nd
3+
：GdVO4或Nd
3+
：YVO4晶体，且板条介质也可以是其它几何形状。
[0033]所述的寄生振荡抑制材料Sm：YAG还可以采用外延生长方式镀至Nd：YAG的周侧抛光面。
[0034]设计对比实验，实验一：对键合Cr
4+
：YAG板条增益介质和镀膜Sm：YAG板条增益介质进行端面泵浦实验，观察其光束振荡图分别如图7(a)和图7(b)所示。
[0035]实验二：对Cr
4+
：YAG本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镀膜克服Nd：YAG板条增益介质寄生振荡的方法，基于Nd：YAG板条利用LD在端面(1)处进行泵浦，端面(1)为主激光通光面，Nd：YAG板条的侧面一(2)及其对侧面、侧面二(3)及其对侧面为非通光面，其特征在于，其步骤为：P1：对基于Nd：YAG的泵浦板条的侧面一(2)及其对侧面，侧面二(3)及其对侧面进行抛光，形成良好的反射面；P2：选取寄生振荡抑制材料Sm：YAG，掺杂浓度＞5.0at％，该材料对常用的700～900nm LD泵浦光无明显的吸收；P3：将寄生振荡抑制材料Sm：YAG以镀膜方式制备到Nd：YAG的侧面一(2)及其对侧面，侧面二(3)及其对侧面。2.根据权利要求1所述的镀膜克服Nd：YAG板条增益介质寄生振荡的方法，其特征在于，所述的P3步骤中将寄生振荡抑制材料Sm：YAG以...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟冬冬，乔占朵，张铁亮，王天齐，张志强，周玉梅，
申请(专利权)人：中科和光天津应用激光技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：