[實用新型]一種固體激光器

無效

• 申請號: 200720173142.3
• 申請日: 2007-09-14
• 公開（公告）號: CN201104344Y
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 畢勇;賈中達;趙江山;宮武鵬;王斌;顏博霞
• 申請（專利權）人: 北京中視中科光電技術有限公司中國科學院光電研究院
• 主分類號: H01S3/0941
• 分類號: H01S3/0941;H01S5/40;H01S3/08;H01S3/10;H01S3/16;H01S3/042;H01S3/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司
• 代理人: 王勇

技術領域

本實用新型涉及激光技術領域，特別涉及一種能夠并行輸出的固體激光器。

背景技術

目前半導體激光器的發展情況，尚無法利用半導體激光器直接獲得綠光的輸出；紅光半導體激光器雖然功率水平上相對較高，但是波段較為單一；藍光半導體激光器的輸出應用目前也是只停留在低功率水平(＜250mw)。盡管體積小、集成度高，但是光束質量較差，無法獲得大功率的輸出，同時在光譜覆蓋程度上也還需要進一步的擴展，距離實際應用還有一定的差距。

半導體泵浦固體激光技術的出現改善了以往燈具泵浦的諸多不足，集成、高效，是當前固體激光技術發展的重要研究方向。利用半導體泵浦固體激光技術結合光學頻率變換技術可以很好地實現紫外、深紫外以及可見光(尤其紅、藍、綠光波段)到紅外區域的多譜段激光輸出，在諸如激光顯示、目標探測、生物醫療、化學研究以及軍事航天應用等多個領域中具有極其重要的研究應用價值。此技術成熟度高，系統光束質量好，可連續調諧，波段覆蓋性強，結構簡單，集成度高，系統穩定性強，具有很好的規?；瘜嵱脙r值；不足之處在于因為材料、熱力等相關因素的制約，激光電光轉換效率不高，目前還無法在多譜段范圍內簡單、直接地獲得高效率大功率的固體激光的輸出。

現有的激光列陣并行輸出的技術，有一種擴展腔面發射的激光技術(NECSEL)，如在申請號為WO2006105258的專利申請中介紹的那樣，它是一種垂直的、擴展腔、表面發射的激光列陣并采用腔內非線性倍頻的半導體激光器技術，是一種針對半導體激光列陣的技術。而固體激光器現有技術主要是針對一束固體激光的輸出或者多束固體激光束耦合成一束激光的應用。

發明內容

因此，本實用新型的任務是克服現有技術存在的不足，從而提出一種并行輸出的固體激光器。

本實用新型的固體激光器，包括用于并行輸出泵浦光的由多個半導體激光器構成的半導體激光器面陣、用于對所述泵浦光進行耦合的光學耦合器件、能夠將來自所述光學耦合器件的并行輸入的激光并行輸出的諧振腔和設置于所述諧振腔內的激光晶體。

上述技術方案中，所述半導體激光器面陣內的多個半導體激光器之間為串聯、并聯、或者串聯并聯相結合、或者各自獨立。

上述技術方案中，所述半導體激光器面陣為半導體激光器模塊，所述半導體激光器模塊中的多個半導體激光器之間為串聯、并聯、或者串聯并聯相結合、或者各自獨立。

上述技術方案中，使用多個半導體激光器模塊輸出線性泵浦光，所述多個半導體激光器模塊之間可以串聯、并聯、或者串聯并聯相結合、或者各自獨立。

上述技術方案中，所述諧振腔由輸入腔鏡和輸出腔鏡構成，或者以鍍膜方式實現諧振腔，所述輸出腔鏡為平面輸出鏡、體布拉格光柵或球面反射鏡面陣。

進一步地，所述體布拉格光柵選自聲光體布拉格光柵、電光體布拉格光柵、磁光體布拉格光柵和光刻體布拉格光柵。

上述技術方案中，所述線性泵浦光以端面泵浦的方式對所述激光晶體進行泵浦。

上述技術方案中，所述光學耦合器件為耦合鏡面陣或自聚焦透鏡面陣，所述耦合鏡面陣上的耦合鏡與所述半導體激光器面陣上的半導體激光器一一對應，所述自聚焦透鏡面陣上的自聚焦透鏡與所述半導體激光器面陣上的半導體激光器一一對應；所述耦合鏡面陣可以由多個獨立的耦合鏡構成，也可以將多個耦合鏡制作成一個光學耦合器件。

上述技術方案中，所述激光晶體為具有普通結構或三明治結構的塊狀晶體。

上述技術方案中，所述激光晶體的為Nd:YAG，Nd:YVO₄，Nd:YLF，Nd:GdVO₄，Yb:YAG，塊狀陶瓷材料，Nd:YAG陶瓷或半導體材料。

上述技術方案中，還包括光學非線性晶體，可以用于激光的倍頻、和頻和光學參量振蕩，主要包括KTP、LBO、BBO、PPMgLN、PPLN、PPKTP等晶體。

上述技術方案中，還包括用于實現脈沖激光輸出的調Q開關。

進一步地，所述調Q開關為主動調Q開關或被動調Q開關。

本實用新型提出針對多束并行固體激光同時應用的創新性想法，以多束固體激光的并行輸出的形式，在一定程度上有效地實現了半導體泵浦固體激光技術的高效率大功率的輸出問題。