【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体激光器相关，尤其涉及一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器。
技术介绍
1、随着科技的飞速发展，激光技术作为现代高科技的重要分支，在科研、工业、医疗、通信等多个领域发挥着日益重要的作用。半导体泵浦固体激光器(diode pump solidstate laser,dpss laser)作为一种新型激光器，以其高效率、长寿命、光束质量高、稳定性好和结构紧凑等显著优势，近年来在国际上得到了快速发展和广泛应用；在激光器的工作过程中，晶体(通常是增益介质)会因为吸收泵浦光而产生热量。这些热量如果不能有效地散发出去，就会导致晶体温度升高，进而影响激光器的性能，如光束质量、输出功率稳定性等。同时，透镜作为激光器中重要的光学元件，其位置(即与晶体的间距)对泵浦光的聚焦效果、增益介质的激发效率以及谐振腔内的光场分布都有重要影响。
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，包括：受激辐射机构，设置于受激辐射机构一端的耦合机构，以及设置于受激辐射机构圆周上的调节机构，
3、受激辐射机构包括：辐射腔体，设置于辐射腔体内侧的透镜组，以及设置于透镜组之间的增益介质；耦合机构设置于透镜组的一端，辐射腔体圆周腔壁内侧开设有流道；
4、耦合机构包括：泵浦光源，设置于泵浦光源一端的聚焦镜组；聚焦镜组与辐射腔体滑动连接，聚焦
5、调节机构包括：与辐射腔体螺纹连接的氮气罐；储气腔设置于聚焦镜组中间的底部，辐射腔体内设置有若干微流控芯片，微流控芯片内设置有调节系统。
6、本专利技术一个较佳实施例中，透镜组包括半反射透镜和全反射透镜，增益介质设置于半反射镜和全反射透镜的中间位置，半反射透镜和全反射透镜形成谐振腔。
7、本专利技术一个较佳实施例中，耦合机构设置于靠近全反射透镜的一端，耦合机构所产生的光能够从全反射透镜一侧射入透镜组内激发增益介质。
8、本专利技术一个较佳实施例中，辐射腔体呈圆柱状设置，流道开设于辐射腔体内部，流道呈若干个大小不一的椭圆形嵌套设置，流道位于透镜组和耦合机构顶部，流道内设置有冷却液。
9、本专利技术一个较佳实施例中，聚焦镜组包括第一聚焦镜和第二聚焦镜，第一聚焦镜与辐射腔体固定连接，第二聚焦镜与辐射腔体滑动连接，氮气填充于第一聚焦镜和第二聚焦镜之间。
10、本专利技术一个较佳实施例中，泵浦光源发射泵浦光经过聚焦镜组聚焦整形形成均匀的高功率密度光斑射入谐振腔内激发增益介质。
11、本专利技术一个较佳实施例中，微流控芯片包括换热芯片、出气芯片以及进气芯片；换热芯片用于控制流动内冷却液流动，出气芯片用于排出聚焦镜组内的氮气，进气芯片用于控制氮气罐内氮气进入聚焦镜组。
12、本专利技术一个较佳实施例中，调节系统包括检测单元，感温单元，处理单元以及控制单元；检测单元用于检测聚焦镜组之间的间距，感温单元用于检测谐振腔内温度，处理单元内设置有由若干实际数据拟合得到的调节公式，控制单元用于控制若干微流控芯片运行调节聚焦透镜之间的间距。
13、本专利技术一个较佳实施例中，调节系统具体调节方法为：
14、s1：泵浦光源发射泵浦光，经过聚焦透镜聚焦整形，射入透镜组内，激发增益介质；
15、s2：增益介质激发出的光经过半反射透镜射出形成激光，感温单元检测谐振腔内温度，传输至处理单元，经过调节公式处理；
16、s3：处理单元将处理结果传输至控制单元，控制单元控制进气芯片和出气芯片进而控制聚焦透镜的间距，使得聚焦透镜将泵浦光型号层一个高功率密度的光斑射入谐振腔。
17、本专利技术一个较佳实施例中，控制单元还能够控制换热芯片的运行，进而控制冷却液的流动，控制冷却液移动至谐振腔处吸热，再移动至聚焦透镜处氮气进行换热，同时进气芯片和出气芯片控制聚焦透镜内的氮气的进出。
18、本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：
19、(1)本专利技术提供了一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，通过椭圆形流道以及换热芯片之间的相互配合使用，通过将椭圆形流道在流道内设有冷却液，流道流经耦合机构和谐振腔顶部，且在辐射腔体的圆周顶部设置有若干椭圆形的流道，若干椭圆形的流道长度逐渐减小，各个流道呈嵌套设置，并通过换热芯片进行控制，相较于现有技术，通过换热芯片控制冷却液从谐振腔顶部流动至聚焦透镜组顶部，以此进行吸热放热，从而极大降低了在高功率泵浦下，激光晶体吸收泵浦光后会产生大量热量，导致晶体温度升高，进而影响激光器的输出性能和稳定性的情况。
20、(2)本专利技术提供了一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，通过在氮气罐与聚焦镜组之间的辐射腔体上开设有连通的微流控通道，通过进气芯片控制，在需要的时候进气芯片将氮气罐内氮气吸取至第一聚焦镜和第二聚焦镜之间，且在流道内同样设置有换热芯片，换热芯片控制流道内冷却液的流动，在冷却液流动至谐振腔顶部时，吸收谐振腔内部的热量，持续控制冷却液流动，在流动至聚焦透镜组顶部时，氮气吸收热量，若第一聚焦镜和第二聚焦镜无需调动间距，则出气芯片控制膨胀的氮气流动至外部，若需要调动间距，则出气芯片闭合，以此在降低谐振腔处热量的同时，调节了聚焦透镜组之间的间距，使得聚焦透镜组之间能够更好地耦合形成高高功率密度光斑，激发增益介质，避免了在高功率泵浦下，泵浦光在晶体中的分布可能变得不均匀，导致晶体不同区域的泵浦效率差异较大的情况。
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1.一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，包括：受激辐射机构，设置于受激辐射机构一端的耦合机构，以及设置于受激辐射机构圆周上的调节机构，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，其特征在于：所述透镜组包括半反射透镜和全反射透镜，所述增益介质设置于所述半反射镜和全反射透镜的中间位置，所述半反射透镜和所述全反射透镜形成谐振腔。
3.根据权利要求2所述的一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，其特征在于：所述耦合机构设置于靠近所述全反射透镜的一端，所述耦合机构所产生的光能够从全反射透镜一侧射入所述透镜组内激发增益介质。
4.根据权利要求1所述的一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，其特征在于：所述辐射腔体呈圆柱状设置，所述流道开设于所述辐射腔体内部，所述流道呈若干个大小不一的椭圆形嵌套设置，所述流道位于所述透镜组和所述耦合机构顶部，所述流道内设置有冷却液。
5.根据权利要求1所述的一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，其特征在于：所述聚焦镜组包括第一聚焦镜和第二聚焦镜，所述第一聚焦镜与所述辐射腔体固定连接，
6.根据权利要求1所述的一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，其特征在于：所述泵浦光源发射泵浦光经过所述聚焦镜组聚焦整形形成均匀的高功率密度光斑射入谐振腔内激发增益介质。
7.根据权利要求1所述的一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，其特征在于：所述微流控芯片包括换热芯片、出气芯片以及进气芯片；所述换热芯片用于控制所述流动内冷却液流动，所述出气芯片用于排出所述聚焦镜组内的氮气，所述进气芯片用于控制氮气罐内氮气进入聚焦镜组。
8.根据权利要求1所述的一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，其特征在于：所述调节系统包括检测单元，感温单元，处理单元以及控制单元；所述检测单元用于检测聚焦镜组之间的间距，所述感温单元用于检测谐振腔内温度，所述处理单元内设置有由若干实际数据拟合得到的调节公式，所述控制单元用于控制若干微流控芯片运行调节聚焦透镜之间的间距。
9.根据权利要求1所述的一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，其特征在于：所述调节系统具体调节方法为：
10.根据权利要求1所述的一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，其特征在于：所述控制单元还能够控制换热芯片的运行，进而控制冷却液的流动，控制冷却液移动至谐振腔处吸热，再移动至聚焦透镜处氮气进行换热，同时进气芯片和出气芯片控制所述聚焦透镜内的氮气的进出。
...【技术特征摘要】
1.一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，包括：受激辐射机构，设置于受激辐射机构一端的耦合机构，以及设置于受激辐射机构圆周上的调节机构，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，其特征在于：所述透镜组包括半反射透镜和全反射透镜，所述增益介质设置于所述半反射镜和全反射透镜的中间位置，所述半反射透镜和所述全反射透镜形成谐振腔。
3.根据权利要求2所述的一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，其特征在于：所述耦合机构设置于靠近所述全反射透镜的一端，所述耦合机构所产生的光能够从全反射透镜一侧射入所述透镜组内激发增益介质。
4.根据权利要求1所述的一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，其特征在于：所述辐射腔体呈圆柱状设置，所述流道开设于所述辐射腔体内部，所述流道呈若干个大小不一的椭圆形嵌套设置，所述流道位于所述透镜组和所述耦合机构顶部，所述流道内设置有冷却液。
5.根据权利要求1所述的一种紧凑型高功率半导体泵浦固体激光器，其特征在于：所述聚焦镜组包括第一聚焦镜和第二聚焦镜，所述第一聚焦镜与所述辐射腔体固定连接，所述第二聚焦镜与所述辐射腔体滑动连接，所述氮气填充于所述第一聚焦镜和所述第二聚焦镜之间。
6.根据权利要求1所述的一种紧...
【专利技术属性】
技术研发人员：周琛，黎国忠，张福平，徐红星，姜巍，
申请(专利权)人：江苏先进光源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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