激光器及其增益介质组件制造技术

本发明专利技术公开了一种激光器及其增益介质组件。增益介质组件包括薄片增益介质及透明介质。由于透明介质的光学面具有2N个入射面。因此，同时可采用N束泵浦光进行泵浦。N束泵浦光可分别从N个相邻的入射面入射。N个泵浦源可分别产生泵浦光，每个泵浦源所产生的泵浦光从其中一个入射面入射，经过薄片增益介质的吸收后，激发激光。泵浦光的总功率相当于N束泵浦光的功率之和，而且N束泵浦光从不同的方向入射可提高薄片增益介质的吸收率。相比传统的激光器的单个泵浦源泵浦，上述激光器通过上述增益介质组件，无需采用高功率、高亮度的泵浦源，以及复杂的光学回路设计即可达到对激光功率的要求。因此，上述激光器能有效提高激光输出的质量及稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种激光器及其增益介质组件。增益介质组件包括薄片增益介质及透明介质。由于透明介质的光学面具有2N个入射面。因此，同时可采用N束泵浦光进行泵浦。N束泵浦光可分别从N个相邻的入射面入射。N个泵浦源可分别产生泵浦光，每个泵浦源所产生的泵浦光从其中一个入射面入射，经过薄片增益介质的吸收后，激发激光。泵浦光的总功率相当于N束泵浦光的功率之和，而且N束泵浦光从不同的方向入射可提高薄片增益介质的吸收率。相比传统的激光器的单个泵浦源泵浦，上述激光器通过上述增益介质组件，无需采用高功率、高亮度的泵浦源，以及复杂的光学回路设计即可达到对激光功率的要求。因此，上述激光器能有效提高激光输出的质量及稳定性。【专利说明】激光器及其增益介质组件
本专利技术涉及激光领域，特别是涉及一种激光器及其增益介质组件。
技术介绍
全固态激光器是指以半导体激光器作为泵浦源的固体激光器，目前最具潜力的激光源之一。全固态激光器中的薄片增益介质一般采用厚度很小而横向尺寸较大的薄片状材料作为激光的增益介质。为了达到所需要的激光功率，一般的激光器需要采用高功率、高亮度的泵浦源泵浦，对泵浦源要求较高。而且，为了提高泵浦光的吸收效率，必须要使用结构复杂的光学折反射系统使泵浦光多次通过薄片增益介质以提高泵浦光的吸收效率，成本较高，且调节复杂。而一般将薄片增益介质固定在高热导率的紫铜冷却热沉上。冷却热沉中有冷却液微通道，冷却液微通道内有高速流动的冷却液。热量首先通过热传导的方式从薄片增益介质传导到冷却热沉中，然后在冷却液微通道内与冷却液进行热交换，然后由高速流动的冷却液将热量带走。因此，冷却热沉能够为薄片增益介质背面提供冷却。在高功率运行时，容易导致冷却力度不够。因此，会导致薄片增益介质中温度最高，而边缘处温度较低，进而造成薄片增益介质中心处向外膨胀，形成类似倒扣的“碗状”变形，进而带来热透镜效应。另外，由于调节系统复杂，其中一个环节出故障的概率加大，从而影响激光器的正常运转。因此，使得传统的激光器的激光输出质量及稳定性不高。
技术实现思路
基于此，有必要针对提供一种能有效提高激光输出的质量及稳定性的激光器及其增益介质组件。一种增益介质组件，包括:薄片增益介质，呈板状结构，所述薄片增益介质的一面为后表面；及与所述薄片增益介质的折射率相同的透明介质，所述透明介质包括棱锥形的光学面，所述光学面包括底面及2N个沿底面的边缘延伸，且呈三角形的入射面，N为大于等于2的整数，所述底面与所述薄片增益介质背向所述后表面的一侧紧密贴合。在其中一个实施例中，所述透明介质还包括圆形底板，所述底面与所述圆形底板紧密贴合，所述薄片增益介质与所述圆形底板远离所述底面的一侧紧密贴合。在其中一个实施例中，其特征在于，所述入射面上镀设有对所述泵浦光及激光高透射的高透膜层。在其中一个实施例中，其特征在于，透明介质呈四棱锥体形，所述底面为矩形。一种激光器，包括起支撑作用的底座、产生泵浦光的泵浦源、用于输出所述泵浦光的光输出组件、对激光高反射而对泵浦光高透射的激光反射镜及对泵浦光高反射的激光输出镜，所述泵浦源、所述激光反射镜及所述激光输出镜安装于所述底座上，所述激光反射镜位于所述光输出组件的前端，所述激光器还包括:如上述优选实施例中任一项所述的增益介质组件，所述增益介质组件安装于所述底座上；所述泵浦源为N个，且N个所述泵浦源产生的泵浦光分别从N个相邻的所述入射面垂直入射；其中，所述激光输出境与其中一个所述入射面相对设置，所述泵浦光经所述透明介质进入所述薄片增益介质，并使所述薄片增益介质激发以产生激光，所述激光输出镜与所述激光反射镜形成谐振腔，所述激光经所述后表面反射，在所述激光输出镜与所述激光反射镜之间来回反射。在其中一个实施例中，还包括固定于所述底座的冷却装置，所述冷却装置包括冷却腔体、后盖以及用于冷却液进出的进液口及出液口，所述冷却腔体为两端开口的中空柱状结构，所述后盖密封所述冷却腔体一端的开口 ；所述薄片增益介质安装于所述冷却腔体背向所述后盖的一端，并将所述冷却腔体背向所述后盖的一端密封，以与所述后盖及所述冷却腔体形成用于收容所述冷却液的密闭空腔，所述后表面位于所述密闭空腔内。在其中一个实施例中，所述入射面与所述底面的夹角大于等于arcsin(^),(0°<o<9(r)，以使所述泵浦光及所述激光在所述后表面发生全反射，其中，nl为所述薄片增益介质对所述泵浦光的折射率，n2为所述冷却液对所述泵浦光的折射率，且nl大于n20在其中一个实施例中，还包括泵浦光反射镜，所述泵浦光反射镜与两个相对设置的所述入射面中一个平行设置，从另一个所述入射面入射的泵浦光，在所述后表面发生全反射后，射向所述泵浦光反射镜，并在所述泵浦光反射镜的表面发生反射，以将所述泵浦光反射至所述薄片增益 介质内。在其中一个实施例中，所述底座上设有直线导轨，所述冷却装置及所述薄片增益介质可滑动地安装于所述直线导轨上，且所述薄片增益介质相对于所述冷却装置固定。在其中一个实施例中，还包括安装结构，所述透明介质还包括圆形底板，所述安装结构包括:固定架，可滑动的设于所述直线导轨上，所述固定架呈板状结构，且其上端设有半圆形的第一凹槽，所述冷却腔体收容于所述第一凹槽内；压板，其下端设有半圆形的第二凹槽，所述压板固定于所述固定架上，以使所述冷却腔体夹持于所述第一凹槽与所述第二凹槽的底部之间；安装板，其上设有圆形安装孔，所述安装孔的直径小于所述圆形底板的直径，所述透明介质穿设于所述安装孔内，所述安装板将所述圆形底板压持于所述冷却腔体的开口的边缘，以使所述密封腔体密封；螺纹紧固件，依次与所述固定架及所述安装板螺合，以将所述安装板固定于所述固定架上。上述激光器及增益介质组件，由于透明介质的光学面具有2N个入射面。因此，可同时采用N束泵浦光进行泵浦。N束泵浦光可分别从N个相邻的入射面入射。N个泵浦源可分别产生泵浦光，每个泵浦源所产生的泵浦光从其中一个入射面入射，经过薄片增益介质的吸收后，激发激光。泵浦光的总功率相当于N束泵浦光的功率之和，而且N束泵浦光从不同的方向入射可提高薄片增益介质的吸收率。相比传统的激光器的单个泵浦源泵浦，上述激光器通过上述增益介质组件，无需采用高功率、高亮度的泵浦源，以及复杂的光学回路设计即可达到对激光功率的要求。因此，上述激光器能有效提高激光输出的质量及稳定性。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术较佳实施例中激光器的结构示意图；图2为图1所示激光器的爆炸图；图3为图1所示激光器的侧视图；图4为图1所示激光器中透明介质的结构示意图；图5为图1所示激光器中增益介质组件的结构示意图；图6为本实施例中水平方向上的光路图；图7为本实施例中竖直方向上的光路图。【具体实施方式】为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建涛，肖磊，龚成万，杨锦彬，宁艳华，高云峰，
申请(专利权)人：深圳市大族激光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：