[發(fā)明專利]一種高穩(wěn)定性二極管泵浦激光器的設(shè)計(jì)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110381170.5
• 申請(qǐng)日: 2011-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN102394464A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宦有文;康若凡;王石語
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宦有文
• 主分類號(hào): H01S3/042
• 分類號(hào): H01S3/042;H01S3/0941
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光器領(lǐng)域，特別是一種高穩(wěn)定性二極管泵浦激光器的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

????許多二極管泵浦激光器采用直線型的腔結(jié)構(gòu)，這種腔結(jié)構(gòu)的激光器對(duì)抗外界擾動(dòng)的能力很差，最壞的情況下，光學(xué)元件在不到1毫弧度的擾動(dòng)下就有可能不產(chǎn)生震蕩，或者它的光學(xué)特性會(huì)明顯下降，這對(duì)比如向戰(zhàn)場這種對(duì)穩(wěn)定性要求高的情況下，這種腔結(jié)構(gòu)就顯得受到很大的限制，其實(shí)在一般的環(huán)境條件下，來自外界的影響因素還是很多的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種抗外界擾動(dòng)能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高的二極管泵浦激光器。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：一種高穩(wěn)定性二極管泵浦激光器的設(shè)計(jì)方法，其特征是：泵浦為環(huán)形腔，環(huán)形腔增益區(qū)內(nèi)為晶體盤片，晶體盤片粘接有熱沉，熱沉固定在底座上形成一體結(jié)構(gòu)。

所述的環(huán)形腔是正方形腔體，正方形的三個(gè)頂點(diǎn)設(shè)置三個(gè)增益區(qū)，正方形的另一個(gè)頂點(diǎn)設(shè)置一個(gè)出射光棱鏡，三個(gè)增益區(qū)和一個(gè)出射光棱鏡形成震蕩回路。

所述的晶體盤片與環(huán)形腔的泵浦光程45°角放置。

所述的晶體盤片的一端為泵浦光的入射端面，泵浦為垂直晶體盤片進(jìn)行入射，晶體盤片的入射端面涂有808nm激光的全透膜及1046nm激光的全反膜，晶體盤片的另一端面涂有1064nm激光的半反膜。

所述的出射光棱鏡為等腰三角形棱鏡，等腰三角形棱鏡的底邊與環(huán)形腔的泵浦入射光程45°角，等腰三角形棱鏡的兩底角為28°，其中的一面腰涂有1064nm激光的增透膜，另一面腰涂有1064nm激光的全反膜。

所述的晶體盤片的兩端均通過高導(dǎo)熱膠粘接有一個(gè)熱沉。

所述的晶體盤片是Nd：YAG晶體盤片。

本發(fā)明的有益效果是：由于底板和熱沉是鑄造在一起的，很明顯的提高了穩(wěn)定性，而對(duì)于這種設(shè)計(jì)的環(huán)形腔，又相較于直線型腔具有明顯的穩(wěn)定性，解決了二極管泵浦環(huán)形腔的穩(wěn)定性問題，同時(shí)由于晶體盤片是盤片設(shè)計(jì)，可以顯著降低熱效應(yīng)，由于晶體盤片和穩(wěn)定性較高的底座通過熱沉連接在一起，也可以將晶體盤片的震動(dòng)帶來的影響顯著降低。

附圖說明

下面結(jié)合具體實(shí)施例及附圖做進(jìn)一步說明：

圖1為光學(xué)諧振腔整體的光路圖；

圖2為震蕩光在盤片上的光路傳輸示意圖。

圖中：1、底座；2、熱沉；3、晶體盤片；4、出射光棱鏡。

具體實(shí)施方式

本高穩(wěn)定性二極管泵浦激光器的泵浦為環(huán)形腔，環(huán)形腔增益區(qū)內(nèi)為晶體盤片3，晶體盤片3粘接有熱沉2，熱沉2固定在底座1上形成一體結(jié)構(gòu)。

由于底板1和熱沉2是鑄造在一起的，很明顯的提高了穩(wěn)定性，而對(duì)于這種設(shè)計(jì)的環(huán)形腔，又相較于直線型腔具有明顯的穩(wěn)定性，解決了二極管泵浦環(huán)形腔的穩(wěn)定性問題。

同時(shí)由于晶體盤片3是盤片設(shè)計(jì)，可以顯著降低熱效應(yīng)，由于晶體盤片3和穩(wěn)定性較高的底座1通過熱沉2連接在一起，也可以將晶體盤片3的震動(dòng)帶來的影響顯著降低。

如圖1的光學(xué)諧振腔整體的光路圖所示，環(huán)形腔是正方形腔體，正方形的三個(gè)頂點(diǎn)設(shè)置三個(gè)增益區(qū)，可以提高激光輸出功率，正方形的另一個(gè)頂點(diǎn)設(shè)置一個(gè)出射光棱鏡4，三個(gè)增益區(qū)和一個(gè)出射光棱鏡4形成震蕩回路，光從三個(gè)方向分別對(duì)每一個(gè)晶體盤片3進(jìn)行光泵浦，并從出射光棱鏡4對(duì)光進(jìn)行輸出。

晶體盤片3與環(huán)形腔的泵浦光程45°角放置，晶體盤片3的一端為泵浦光的入射端面，泵浦源為垂直晶體盤片3進(jìn)行入射，如圖2所示的震蕩光在晶體上面的具體傳輸途徑，?45°角放置晶體盤片3正好可以保證圖1上面的正方形腔體光路。

每個(gè)晶體盤片3的兩端均通過高導(dǎo)熱膠粘接有一個(gè)熱沉2，對(duì)晶體盤片3進(jìn)行有效的散熱，防止晶體由于溫度過高而損壞。

晶體盤片3是Nd：YAG晶體盤片，即釔鋁石榴石晶體盤片，由于Nd：YAG晶體盤片相對(duì)較薄，從而熱效應(yīng)可以顯著的降低，晶體盤片3的入射端面涂有808nm激光的全透膜及1046nm激光的全反膜，晶體盤片3的另一端面涂有1064nm激光的半反膜，。

出射光棱鏡4為等腰三角形棱鏡，等腰三角形棱鏡的底邊與環(huán)形腔的泵浦入射光程45°角，等腰三角形棱鏡的兩底角為28°，其中的一面腰涂有1064nm激光的增透膜，另一面腰涂有1064nm激光的全反膜，這種輸出棱鏡對(duì)鍍膜和棱鏡角度的設(shè)置可以顯著提高諧振器的穩(wěn)定性和輸出特性。

由于環(huán)形腔，即使因?yàn)橐粋€(gè)晶體盤片3偏離了原先設(shè)定的45°角，或者外界的震動(dòng)（而這種震動(dòng)已經(jīng)由于鑄造鐵板的設(shè)計(jì)降到很小了），這種設(shè)計(jì)還是會(huì)在原先光路的附近形成一種自在現(xiàn)的光路，從從整體上大大提高了腔的穩(wěn)定性。