[實用新型]兩百瓦級準連續雙棒串接內腔倍頻高功率綠光激光器

無效

• 申請號: 200620164906.8
• 申請日: 2006-12-31
• 公開（公告）號: CN200994037Y
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 白晉濤;任兆玉;陳浩偉
• 申請（專利權）人: 陜西西大科里奧光電技術有限公司
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;H01S3/0941;H01S3/05;H01S3/08;H01S3/109;H01S3/117;H01S3/127
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳翠蘭

技術領域

本實用新型屬于激光技術領域，特別涉及一種兩百瓦級準連續雙棒串接內腔倍頻雙聲光調Q的高功率綠光激光器。

背景技術

自上世紀60年代第一臺紅寶石激光器問世以來，各類激光器及激光技術發展極為迅速，特別是高功率全固態固體激光器的發展尤為令人矚目，以其輸出能量大、峰值功率高、比CO₂氣體激光器波長短、運轉可靠、使用壽命長等優點而在激光醫學、激光材料加工、光存儲、激光全色顯示、科研、通訊、國防、娛樂等領域得到廣泛的應用。目前，多棒串接技術是提高全固態固體激光器輸出功率的主要方法，但該類激光器大多采用燈泵浦、兩鏡對稱諧振腔結構。中國專利ZL?200520115657.9中提出一種一燈泵雙棒激光器的裝置。一方面，上述技術中泵浦源采用燈泵浦的形式，存在泵浦效率低、熱透鏡效應明顯、輸出功率不穩定等缺點，這對于激光器的實際應用十分不利；另一方面，諧振腔采用兩鏡直腔結構，相對于折疊腔結構而言，光束質量較差，在不插入二次諧波反射鏡的情況下，只能對基頻光單次通過倍頻晶體后產生的二次諧波實現有效輸出，限制了其倍頻效率和輸出功率的進一步提高，不利于產業化。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術不足，提供一種兩百瓦級準連續雙棒串接內腔倍頻高功率綠光激光器，該激光器具有輸出功率高、轉換效率高、體積小、壽命長、光束質量好、運轉成本低、調節方便等優點，同時可以保證在整個泵浦功率范圍內系統都能工作在穩定區，在很大程度上提高了激光的輸出功率及其穩定性。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：一種兩百瓦級準連續雙棒串接內腔倍頻高功率綠光激光器包括：平面全反射端鏡，入射平面全反射端鏡的水平光路上依次設置有第一聲光調Q晶體、第一激光晶體及其第一LD側面泵浦源、90°石英旋光片、第二激光晶體及其第二LD側面泵浦源、第二聲光調Q晶體、平凹折疊鏡；由平凹折疊鏡引出的光路上依次放置倍頻晶體和平凹全反射端鏡。平面全反射端鏡1、平凹折疊鏡2及平凹全反射端鏡3共同構成V型諧振腔。

所述的第一LD側面泵浦源、第二LD側面泵浦源為型號相同的半導體激光器泵浦組件，由同一驅動源控制，每個泵浦組件中激光二極管按五角形等間距排列，分別對稱環繞于第一激光晶體和第二激光晶體的周圍。

所述的平面全反射端鏡、平凹全反射端鏡及平凹折疊鏡均安裝在二維調整架上，平面全反射端鏡和平凹折疊鏡之間的光路與第一激光晶體和第二激光晶體輻射的熒光光軸方向共線，與平凹折疊鏡和平凹全反射端鏡之間的光路形成的折疊角取值范圍為10°≤θ≤20°。

所述的第一聲光調Q晶體和第一聲光調Q晶體受同一驅動源控制，聲場互相垂直分別放置于第一激光晶體的右側和第二激光晶體的左側。

所述的90°石英旋光片安裝在二維調整架上，置于第一激光晶體和第二激光晶體之間，并保證其鏡面法線方向與第一激光晶體和第二激光晶體輻射的熒光光軸方向一致。

平凹折疊鏡的曲率半徑選取范圍為150～300mm。

平凹全反射端鏡的曲率半徑選取范圍為800～1100mm。

本實用新型的突出技術特征及優點為：(1)采用具有相同幾何尺寸、相同摻雜濃度的同種激光晶體雙棒串接技術，既可以有效提高固體激光器的輸出功率，又不會影響光束的質量；(2)采用具有相同型號的半導體激光器作為泵浦源，其發射譜線可以和激活介質的吸收譜線很好的吻合，在很大程度上提高了泵浦效率，減小了熱損耗；(3)采用三鏡折疊腔結構，不僅可以將倍頻晶體放在折疊臂光腰處，以獲得較大的基頻光功率密度從而提高倍頻轉換效率，還可以將基頻光與倍頻光分開，減少激光晶體對倍頻光的吸收，并實現了腔內雙通倍頻、單向輸出；(4)采用同一驅動源控制、聲場互相垂直放置的雙聲光調Q晶體，解決了高功率下單個聲光調Q晶體難以關斷的難題，提高了倍頻轉換效率；(5)在兩相同激光晶體棒之間插入90°石英旋光片，可以使兩激光晶體棒的熱致雙折射效應降至最低以提高輸出激光光束質量；(6)本發明所設計的諧振腔結構，保證了在整個泵浦功率變化范圍內，隨著激光晶體和倍頻晶體的熱透鏡焦距f₁、f₂、f₃的變化，諧振腔都能工作在穩定區，同時保證了基頻振蕩光在倍頻晶體處的束腰位置基本不變，有利于高功率、高質量激光的輸出。因此，該激光器具有輸出功率高、光束質量好、轉換效率高，醫療、工業應用性強等優點。

附圖說明

附圖為本實用新型的結構示意圖。

下面結合附圖對本實用新型的內容作進一步詳細說明。

具體實施方式