本实用新型专利技术属于光学技术领域，具体提供了一种高效泵浦聚光腔，包括聚光腔体、反射体、泵浦源和增益介质，所述反射体位于所述聚光腔体内；所述泵浦源贯穿所述反射体且位于所述聚光腔内；所述反射体位于所述反射体内，且与所述泵浦源交替布置；所述泵浦源包括第一泵浦源、第二泵浦源和第三泵浦源；所述增益介质包括第一增益介质和第二增益介质；所述第一增益介质设置在所述第一泵浦源和所述第二泵浦源之间；所述第二增益介质设置在所述第二泵浦源和所述第三泵浦源之间。该聚光腔能延长泵浦源使用寿命，提高增益介质有效储能利用率的聚光腔。本实用新型专利技术还在此基础上提供了一种激光器，有效解决现有灯泵窄脉宽高能量激光器系统普遍存在的问题。存在的问题。存在的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种高效泵浦聚光腔及带有该聚光腔的激光器
[0001]本技术属于光学
，具体涉及一种高效泵浦聚光腔及带有该聚光腔的激光器。
技术介绍
[0002]灯泵浦窄脉宽高能量激光器系统是许多激光装备中的核心组成部分，广泛活跃在工业加工、科学研究、医疗美容、分析测量等众多领域。特别是在激光强化冲击、脉冲激光沉积、激光雷达、粒子测速、质谱分析、激光祛斑、激光去纹身等等具体应用上有着无法取代的优势。
[0003]随着激光装备行业的快速发展，为了应对激光装备相关市场的迅速变化，激光器用户对激光器系统的输出指标，激光器的长期稳定性、长期可靠性、可维护性、环境适应性等方面也提出了更高的要求。
[0004]现有的灯泵浦窄脉宽高能量激光器系统普遍存在如下问题：1)激光器长期出光后内部产生污染；2)脉冲氙灯高负荷工作容易老坏，老化后不易更换；3)激光器长期出光晶体表面容易打点；4)高能量激光其输出光斑劣化；5)激光器内部存在具有破坏性的自激光等缺点。
[0005]聚光腔是激光设备的光路核心部件，激光器通过聚光腔将泵浦灯发出的光能对激光物质产生激励。本技术提供了一种高效泵浦聚光腔，并在此基础上提供了一种激光器，以解决现有灯泵窄脉宽高能量激光器系统普遍存在的诸多问题。
技术实现思路
[0006]本技术的目的是提供一种延长泵浦源使用寿命，提高增益介质有效储能利用率的聚光腔，有效解决现有灯泵窄脉宽高能量激光器系统普遍存在的问题。
[0007]为此，本技术提供了一种高效泵浦聚光腔，包括聚光腔体、反射体、泵浦源和增益介质，所述反射体位于所述聚光腔体内；所述泵浦源贯穿所述反射体且位于所述聚光腔体内；所述增益介质位于所述反射体内，且与所述泵浦源交替布置；所述泵浦源包括第一泵浦源、第二泵浦源和第三泵浦源；所述增益介质包括第一增益介质和第二增益介质；所述第一增益介质设置在所述第一泵浦源和所述第二泵浦源之间；所述第二增益介质设置在所述第二泵浦源和所述第三泵浦源之间。
[0008]具体的，上述第二增益介质的两端面平行且带有倾斜角θ。
[0009]具体的，上述增益介质为NdYAG晶体棒。
[0010]具体的，上述泵浦源为激光脉冲氙灯。
[0011]具体的，上述反射体内表面镀金。
[0012]本技术还提供了一种高效泵浦激光器，包括激光器壳体，以及设置在所述激光器壳体内的反射镜Ⅰ、激光开关、小孔光阑Ⅰ、输出镜和上述高效泵浦聚光腔；反射镜Ⅰ、激光开关、第一增益介质、小孔光阑Ⅰ和输出镜沿光路方向依次同轴布置。
[0013]具体的，上述激光器还包括小孔光阑Ⅱ、反射镜Ⅱ、反射镜Ⅲ和平凹透镜Ⅱ；所述输出镜后依次同轴布置小孔光阑Ⅱ和反射镜Ⅱ；反射镜Ⅲ与反射镜Ⅱ呈90度放置；反射镜Ⅲ、平凹透镜Ⅱ、第二增益介质同轴布置。
[0014]具体的，上述激光器还包括平凹透镜Ⅰ和平凸透镜；所述平凹透镜Ⅰ设置在第一增益介质和小孔光阑Ⅰ之间，且平凹透镜Ⅰ的平面与第一增益介质的后端面相向；所述平凸透镜设置在小孔光阑Ⅰ和输出镜之间，且平凸透镜的凸面与平凹透镜Ⅰ的凹面相向。
[0015]具体的，上述激光开关包括沿光路方向同轴布置的波片、Q开关和偏振片。
[0016]具体的，上述激光器壳体内还设有气泵和过滤器；所述气泵的进气口与所述激光器壳内部连通；所述气泵的出气口连接所述过滤器的进气口；所述过滤器的出气口与所述激光器壳体内连通。
[0017]与现有技术相比，本技术具有以下优点和有益效果：
[0018]1、本技术提供的这种高效泵浦聚光腔具有灯棒分离的结构，腔型为多灯多棒腔，多泵浦源串联或多泵浦源并联侧面泵浦单根增益介质，泵浦源的使用寿命可以得到指数倍增长；增益介质的两端面平行且带有倾斜角，可消除激光器内部存在的具有破坏性的自激光，提高增益介质的有效储能利用率；反射体表面镀金，400nm
‑
1200nm频谱范围内反射率高达98％以上。
[0019]2、本技术提供的这种泵浦激光器是采用氙灯泵浦、高斯镜腔、工作频率在百赫兹以内、纳秒级、焦耳级电光调Q的高能量激光器系统，长期稳定性好，易于维护性，环境适应性强。能有效解决现有的灯泵窄脉宽高能量激光器系统长期出光后内部产生污染，泵浦源高负荷工作容易老坏，老化后不易更换，光晶体表面容易打点，输出光斑劣化，内部存在具有破坏性的自激光等问题。
[0020]以下将结合附图对本技术做进一步详细说明。
附图说明
[0021]图1是本技术提供的高效泵浦聚光腔的平面示意图。
[0022]图2是本技术提供的高效泵浦激光器的结构示意图。
[0023]图3是本技术提供的高效泵浦激光器的光学原理图。
[0024]附图标记说明：1、反射镜Ⅰ；2、波片；3、Q开关；4、偏振片；5、聚光腔体；6、第一泵浦源；7、第一增益介质；8、平凹透镜Ⅰ；9、平凸透镜；10、小孔光阑Ⅰ；11、输出镜；12、反射镜Ⅱ；13、小孔光阑Ⅱ；14、反射镜Ⅲ；15、平凹透镜Ⅱ；16、第二泵浦源；17、第二增益介质；18、第三泵浦源；19、气泵；20、过滤器。
具体实施方式
[0025]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所
[0052][0053]平凸透镜9和平凹透镜Ⅰ8组成伽利略望远镜，避免因平凸透镜9和平凹透镜Ⅰ8透射不完全而产生的反射汇聚光损坏激光晶体。平凹透镜Ⅰ8和平凸透镜9组成的望远镜的放大倍数等于谐振腔输出光斑退偏深度。由于NdYAG晶体棒热效应的存在，激光在输出谐振腔之前会在谐振腔内往返谐振积累大量的热退偏造成输出光斑从圆形逐渐变为四边形，退偏深度定义为在输出光斑中以输出光斑的几何中心为原点能圈出的最大圆的半径和Nd YAG晶体棒的半径之比的倒数。
[0054]进一步的，输出镜11为双面带曲率的高斯镜，放置在平凸透镜9后，输出镜11中心到平凸透镜9平面中心的距离为L5。高斯镜与平凸透镜9的凸面相向的一面的焦距R4计算公式为
[0055][0056]其中R2为平凹透镜Ⅰ8的凹面曲率，ΔL为调节输出光斑大小和发散角的预设调节量，L5为输出镜11中心到平凸透镜9平面中心的距离；高斯镜另一面焦距为
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R4。使用高斯镜代替普通反射镜可以使输出光斑能量分布由高斯分布变成均匀分布，大大降低了输出光斑中心的峰值功率密度，在不损坏晶体和镜片、不增加晶体和镜片的尺寸的前提下可提高3到5倍输出能量。高斯镜可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高效泵浦聚光腔，包括聚光腔体(5)、反射体、泵浦源和增益介质，其特征在于：所述反射体位于所述聚光腔体(5)内；所述泵浦源贯穿所述反射体且位于所述聚光腔体(5)内；所述增益介质位于所述反射体内，且与所述泵浦源交替布置；所述泵浦源包括第一泵浦源(6)、第二泵浦源(16)和第三泵浦源(18)；所述增益介质包括第一增益介质(7)和第二增益介质(17)；所述第一增益介质(7)设置在所述第一泵浦源(6)和所述第二泵浦源(16)之间；所述第二增益介质(17)设置在所述第二泵浦源(16)和所述第三泵浦源(18)之间。2.如权利要求1所述的高效泵浦聚光腔，其特征在于：所述第二增益介质(17)的两端面平行且带有倾斜角θ。3.如权利要求1所述的高效泵浦聚光腔，其特征在于：所述增益介质为NdYAG晶体棒。4.如权利要求1所述的高效泵浦聚光腔，其特征在于：所述泵浦源为激光脉冲氙灯。5.如权利要求1所述的高效泵浦聚光腔，其特征在于：所述反射体内表面镀金。6.一种激光器，其特征在于：包括激光器壳体，以及设置在所述激光器壳体内的反射镜Ⅰ(1)、激光开关、小孔光阑Ⅰ(10)、输出镜(11)和如权利要求1
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5任意一项所述高效泵浦聚光腔；反射镜Ⅰ(1)、激光开关、第一增...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁为，吕峰，李靖，吴逸飞，
申请(专利权)人：武汉华日精密激光股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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