[實(shí)用新型]倍頻晶體和光纖泵浦裝置的固體激光器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920153040.4
• 申請(qǐng)日: 2009-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201413926Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任芝;李松濤;張曉宏;關(guān)榮華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)(保定)
• 主分類號(hào): H01S3/0941
• 分類號(hào): H01S3/0941;H01S3/02;H01S3/06;H01S3/109;H01S3/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種光纖泵浦裝置，特別是一種使用該泵浦裝置的具有倍頻晶體的固體激光器，其中的介質(zhì)為圓臺(tái)形。

背景技術(shù)

使用端面泵浦的固體激光器，包括其中使用透鏡對(duì)于泵浦光進(jìn)行耦合屬于本領(lǐng)域熟知的技術(shù)，其中的泵浦光源采用的是激光二極管或者其他合適的泵浦源，固體增益介質(zhì)根據(jù)所需激光的波長(zhǎng)而選用不同的介質(zhì)材料，像熟知的YAG等晶體都是本領(lǐng)域技術(shù)人員經(jīng)常采用的，其中增益介質(zhì)的形狀一般都是圓棒形，或者采用矩形，其中的截面為矩形或正方形，增益介質(zhì)的周圍設(shè)置有冷卻系統(tǒng)，包括水冷和風(fēng)冷，以及其他合適的冷卻裝置，但是這種傳統(tǒng)的泵浦方式以及增益介質(zhì)形式容易產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題，就是在增益介質(zhì)的內(nèi)層和外層之間由于泵浦的不均勻以及冷卻的不均勻會(huì)產(chǎn)生溫度差，增益介質(zhì)中的溫度差會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題，例如會(huì)對(duì)增益介質(zhì)本身產(chǎn)生傷害，抑制激光輸出功率的提高，特別是由于溫差還會(huì)在增益介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生折射率差，從而對(duì)于激光運(yùn)行模式產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種具有光纖泵浦裝置的固體激光器，這種激光器的增益介質(zhì)具有圓臺(tái)形的結(jié)構(gòu)，可以在很大程度上提高泵浦的均勻性，從而降低增益介質(zhì)的溫度差，以減小由溫度差而帶來(lái)的各種影響。

本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種具有光纖泵浦裝置的固體激光器，包括多個(gè)激光二極管，一個(gè)圓形凸透鏡以及圓臺(tái)形的增益介質(zhì)，所述的多個(gè)激光二極管排列在一個(gè)平面內(nèi)，所述圓形凸透鏡位于圓臺(tái)形增益介質(zhì)與所述多個(gè)激光二極管所在的平面之間，其中，所述多個(gè)激光二極管中的每一個(gè)的輸出端都連接有一根光纖，這些光纖的另外一端集成束，在該集成束的末端具有一會(huì)聚透鏡，該會(huì)聚透鏡位于所述圓形凸透鏡與所述集成束末端之間，所述會(huì)聚透鏡與所述圓形凸透鏡之間的距離大于所述會(huì)聚透鏡的焦距與所述圓形凸透鏡的焦距之和，所述圓形凸透鏡的焦距大于所述圓臺(tái)形增益介質(zhì)的長(zhǎng)度，所述圓臺(tái)形的增益介質(zhì)的具有較大面積的截面位于圓形凸透鏡的一側(cè)，該具有較大面積的截面與所述圓形凸透鏡相互平行，并且所述圓臺(tái)形增益介質(zhì)的具有較大面積的截面的直徑與所述圓形凸透鏡的直徑相等，所述增益介質(zhì)與所述圓形凸透鏡以接觸的方式放置。

從所述的多個(gè)激光二極管發(fā)出的泵浦光經(jīng)光纖傳導(dǎo)以后以集成光束的形式照射到所述會(huì)聚透鏡上，該會(huì)聚透鏡將所述泵浦光進(jìn)行會(huì)聚，會(huì)聚以后的泵浦光在經(jīng)過(guò)會(huì)聚到達(dá)焦點(diǎn)以后以發(fā)散的形式照射到所述圓形凸透鏡上，圓形凸透鏡將具有發(fā)散形式的泵浦光再次會(huì)聚成一圓錐，所述會(huì)聚透鏡的光心、所述圓形凸透鏡的光心以及所述圓臺(tái)形增益介質(zhì)中心軸線在一條直線上，所述圓臺(tái)形增益介質(zhì)以相同形狀，相同大小的方式與所述圓錐的一部分完全重合，該激光器還包括一倍頻晶體，用于將圓臺(tái)形增益介質(zhì)產(chǎn)生的激光進(jìn)行倍頻以獲得倍頻光。

通過(guò)上述方式對(duì)固體增益介質(zhì)進(jìn)行泵浦可以顯著提高泵浦的均勻性。由于增益介質(zhì)采用了圓臺(tái)形狀，而泵浦光是以相同的形狀入射到增益介質(zhì)內(nèi)，這樣就消除了泵浦光隨著向前傳播距離的增加而導(dǎo)致的能量降低，從而消除了增益介質(zhì)前后端的泵浦不均勻性，因?yàn)殡m然泵浦光隨著向前傳播距離的增加會(huì)減弱，但是由于泵浦光的截面積也在減小，從而抵消了單位面積內(nèi)能量的降低，同時(shí)由于傳導(dǎo)泵浦光的光纖在輸出端被集成束，經(jīng)過(guò)兩個(gè)透鏡的變換以后變成能量密度在截面內(nèi)為均勻分布的泵浦光，基于上述兩點(diǎn)原因，實(shí)現(xiàn)了激光在整個(gè)增益介質(zhì)內(nèi)部泵浦的均勻性。特別是對(duì)于泵浦光的傳導(dǎo)采用了光纖結(jié)構(gòu)，這樣就在顯著提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)擴(kuò)大了激光器的應(yīng)用環(huán)境。

附圖說(shuō)明

附圖1為本實(shí)用新型具有倍頻晶體和光纖泵浦裝置的固體激光器的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖1來(lái)對(duì)本實(shí)用新型作出進(jìn)一步描述，以使得本實(shí)用新型的優(yōu)越性得到更好的體現(xiàn)。