[發(fā)明專利]一種固體激光器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210525019.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103022876A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京萊澤光電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/0941
• 分類號(hào): H01S3/0941;H01S3/094
• 代理公司: 北京一格知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種固體激光器，屬于激光技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

激光技術(shù)是二十世紀(jì)的重大發(fā)明之一，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、信息處理、通訊、文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生、及科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域。近幾年來(lái),?隨著激光二極管技術(shù)的重大突破,?固體激光器得到了迅速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。作為抽運(yùn)源,?首先要求激光二極管的工作波長(zhǎng)對(duì)準(zhǔn)固體工作介質(zhì)的吸收譜線,?這是全固化激光器穩(wěn)定和高效工作的基礎(chǔ)。然而激光二極管光譜隨溫度和工作電流的變化比較大,?光譜線寬比較寬。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)上述激光二極管泵浦的固體激光器存在的問(wèn)題，提供一種能夠在溫度變化很大的情況下保持穩(wěn)定輸出的固體激光器。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：?

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明是一種新型固體激光器，由激光二極管（LD）和體布拉格光柵組成的模塊，并且通過(guò)分布式耦合構(gòu)成泵浦源，以達(dá)到泵浦波長(zhǎng)鎖定、易散熱、輸出功率和轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明尤其適用于惡劣的環(huán)境中。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明固體激光器第一實(shí)施例的光路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明固體激光器第二實(shí)施例的光路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明固體激光器第三實(shí)施例的光路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明固體激光器第四實(shí)施例的光路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記說(shuō)明：1.泵浦源（泵浦模塊），2.分支光纖，3.合束器，4.透鏡，5.輸入鏡，6.激光晶體，7.調(diào)制裝置，8.輸出鏡，9.?主干光纖，11.激光二極管，12.快軸準(zhǔn)直透鏡,13.體布拉格光柵，14.透鏡。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

本發(fā)明該實(shí)施例如圖1所示，包括泵浦源1、光纖耦合系統(tǒng)、光學(xué)耦合系統(tǒng)、激光晶體6、諧振腔。泵浦源1包括：同軸依次設(shè)置的激光二極管11、快軸準(zhǔn)直透鏡12、體布拉格光柵13和透鏡14，光纖耦合系統(tǒng)由分支光纖2和合束器3組成，光學(xué)耦合系統(tǒng)由透鏡4組成，諧振腔由輸入鏡5和輸出鏡8組成，激光晶體6選釩酸釔Nd:YVO₄晶體，調(diào)Q裝置7為聲光調(diào)Q裝置。輸入鏡5和輸出鏡8中依次放置激光晶體5和聲光調(diào)Q裝置6。該實(shí)施例的特點(diǎn)是：從多個(gè)泵浦模塊1的透鏡14輸出的激光經(jīng)過(guò)各自的分支光纖2直接匯聚到合束器3的輸入端。

該激光器的工作流程：激光二極管11發(fā)出泵浦光，經(jīng)快軸準(zhǔn)直透鏡12準(zhǔn)直光束后，再通過(guò)體布拉格光柵13濾波以鎖定波長(zhǎng)，然后特定波長(zhǎng)的光束經(jīng)透鏡14會(huì)聚后耦合進(jìn)分支光纖2中，再經(jīng)合束器3耦合成一束光，合束后的半導(dǎo)體激光源經(jīng)透鏡4耦合到釩酸釔Nd:YVO₄晶體6中，當(dāng)聲光調(diào)Q開(kāi)光7關(guān)閉時(shí)，泵浦光轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)粒子存儲(chǔ)起來(lái)，當(dāng)Q開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，積攢的大量反轉(zhuǎn)粒子通過(guò)受激輻射輸出激光。

實(shí)施例2-4：

如圖2-圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例2-4的特點(diǎn)是：每組至少兩個(gè)泵浦模塊1分別通過(guò)分支光纖2匯聚到至少一級(jí)主干光纖9（圖2和圖3中有一級(jí)主干光纖9，圖4中有二級(jí)主干光纖9），主干光纖9連接到合束器3的輸入端。其余各部分與上一實(shí)施例相同。

激光器的工作流程：激光二極管11發(fā)出泵浦光，經(jīng)快軸準(zhǔn)直透鏡12準(zhǔn)直光束后，再通過(guò)體布拉格光柵13濾波以鎖定波長(zhǎng)，然后特定波長(zhǎng)的光束經(jīng)透鏡14會(huì)聚后通過(guò)分支光纖2進(jìn)入主干光纖9，再由主干光纖9耦合進(jìn)合束器3成一束光纖，合束后的半導(dǎo)體激光源經(jīng)透鏡4耦合到釩酸釔Nd:YVO₄晶體6中，當(dāng)聲光調(diào)Q開(kāi)光7關(guān)閉時(shí)，泵浦光轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)粒子存儲(chǔ)起來(lái)，當(dāng)Q開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，積攢的大量反轉(zhuǎn)粒子通過(guò)受激輻射輸出激光。

本發(fā)明所述的泵浦模塊1還配備有冷卻裝置，所述的冷卻裝置為被動(dòng)冷卻裝置或風(fēng)冷裝置。與其他同類激光器相比，被動(dòng)冷卻裝置或風(fēng)冷裝置的特點(diǎn)是不用精確控溫（普通固體激光器一般要求控溫精度至少在±0.5度以內(nèi)，而本發(fā)明僅需在20-30攝氏度范圍內(nèi)控溫即可），散熱效率較高。

所述的泵浦模塊1所輸出的波長(zhǎng)包括但不限于：808nm、880nm、915nm、976nm、940nm、785nm?。

所述的光學(xué)耦合系統(tǒng)可以是透鏡的組合系統(tǒng)，也可以是透鏡與柱面鏡的組合系統(tǒng)；所述的激光晶體是摻釹或摻鐿的下列晶體的一種：鎢酸鹽類，釩酸鹽類，硝酸鹽類、釔鋁石榴石；或者是鍵合晶體釩酸釔/摻釹釩酸釔。