[發(fā)明專利]基于板條結(jié)構(gòu)的大功率1064nm近紅外激光器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210577664.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN103066486A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔劍;邊莎莎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州鐳創(chuàng)光電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/10
• 分類號(hào): H01S3/10;H01S3/105
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種全固態(tài)激光器，具體涉及一種基于板條結(jié)構(gòu)的大功率1064nm近紅外激光器。

背景技術(shù)

激光二極管泵浦的全固態(tài)激光器因具有轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)緊湊、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)使其成為當(dāng)今固態(tài)激光技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一，其中板條激光器由于泵浦效率高、散熱效率好而受到廣泛重視。采用棒狀工作介質(zhì)的高功率固體激光器在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，工作介質(zhì)的徑向溫度梯度使棒呈現(xiàn)出熱透鏡效應(yīng)和雙折射效應(yīng)，進(jìn)而嚴(yán)重降低了光束質(zhì)量，限制了激光器的輸出水平和高重復(fù)率運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于板條結(jié)構(gòu)的固體激光器，可以通過設(shè)計(jì)合理的“M”?字形光路，減輕甚至消除一階熱聚焦、應(yīng)力雙折射和退偏效應(yīng)，從而獲得更好的光束質(zhì)量和更高的輸出功率。早在20世紀(jì)70年代美國(guó)GE公司的W.B.Martin等就提出了板條激光器設(shè)計(jì)的概念，使得板條晶體內(nèi)部溫度場(chǎng)的分布趨于均勻，極大降低了晶體本身的熱效益。但該方案存在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、吸收長(zhǎng)度短、抽運(yùn)效率低等缺點(diǎn)，限制了其進(jìn)一步的發(fā)展。現(xiàn)有的1064nm激光器多是采用棒狀晶體得到1064nm近紅外激光輸出，由于棒狀激光晶體所能承受的熱負(fù)荷與泵浦光功率有限，直接限制了1064nm近紅外激光的大功率輸出。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于板條結(jié)構(gòu)獲得更好的光束質(zhì)量和更高的輸出功率的大功率1064nm近紅外激光器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種基于板條結(jié)構(gòu)的大功率1064nm近紅外激光器，其特征在于，包括：激光晶體，分居前述激光晶體兩側(cè)的半導(dǎo)體激光泵浦模塊，設(shè)置于前述激光晶體與半導(dǎo)體激光泵浦模塊之間的透鏡組，以及將前述半導(dǎo)體激光泵浦模塊發(fā)射出的泵浦光形成高光束質(zhì)量的1064nm激光的激光諧振腔、對(duì)前述激光進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制器件；前述激光晶體為板條形狀的薄片，泵浦光的通光方向在薄片之內(nèi)；前述激光晶體的“C”軸垂直放置或者水平放置；前述激光諧振腔由腔鏡組成；前述激光在激光器中形成“M”?字形光路。

前述的基于板條結(jié)構(gòu)的大功率1064nm近紅外激光器，其特征在于，前述腔鏡包括：柱面鏡、平面鏡，前述柱面鏡和平面鏡分居激光晶體的另外兩側(cè)。

前述的基于板條結(jié)構(gòu)的大功率1064nm近紅外激光器，其特征在于，前述柱面鏡為2個(gè)，對(duì)稱設(shè)置，對(duì)稱軸與半導(dǎo)體激光泵浦模塊的對(duì)稱軸重合。

前述的基于板條結(jié)構(gòu)的大功率1064nm近紅外激光器，其特征在于，還包括：熱沉，前述熱沉與激光晶體薄片的上下面接觸。

前述的基于板條結(jié)構(gòu)的大功率1064nm近紅外激光器，其特征在于，前述半導(dǎo)體激光泵浦模塊發(fā)出的泵浦光經(jīng)透鏡組會(huì)聚成截面為長(zhǎng)方形的一維平行光，前述一維平行光的上下寬度為激光晶體厚度的一半，長(zhǎng)度小于激光晶體的長(zhǎng)度。

前述的基于板條結(jié)構(gòu)的大功率1064nm近紅外激光器，其特征在于，前述分居激光晶體兩側(cè)的半導(dǎo)體激光泵浦模塊同時(shí)泵浦中間的激光晶體，或者兩個(gè)半導(dǎo)體激光泵浦模塊中的任意一個(gè)對(duì)激光晶體進(jìn)行單獨(dú)泵浦。

前述的基于板條結(jié)構(gòu)的大功率1064nm近紅外激光器，其特征在于，前述半導(dǎo)體激光泵浦模塊的中心波長(zhǎng)為808nm或880nm。

前述的基于板條結(jié)構(gòu)的大功率1064nm近紅外激光器，其特征在于，前述激光晶體為Nd:YVO4晶體或者Nd:YLF晶體、Nd:YAG晶體、Nd:Glass晶體、Yb:YAG晶體、Er:YAG晶體。

前述的基于板條結(jié)構(gòu)的大功率1064nm近紅外激光器，其特征在于，前述調(diào)制器件為聲光調(diào)制器件、電光調(diào)制器件或者吸收型被動(dòng)調(diào)Q開關(guān)。

前述的基于板條結(jié)構(gòu)的大功率1064nm近紅外激光器，其特征在于，還包括：光闌，前述光闌設(shè)置于激光諧振腔內(nèi)。

本發(fā)明的有益之處在于：通過設(shè)計(jì)合理的“M”?字形光路，以及適當(dāng)選擇柱面鏡的曲率半徑，可減輕甚至消除一階熱聚焦、應(yīng)力雙折射和退偏效應(yīng)，從而利用簡(jiǎn)單的板條激光結(jié)構(gòu)獲得更好的光束質(zhì)量和更高的輸出功率；在激光諧振腔內(nèi)設(shè)置光闌，可進(jìn)一步提高光束質(zhì)量；另外，在不改變激光器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，在激光晶體破壞值范圍內(nèi)，可以通過提高半導(dǎo)體激光泵浦模塊的泵浦功率，進(jìn)一步增加腔內(nèi)基頻激光的功率密度，從而得到更高功率的1064nm近紅外激光輸出。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于板條結(jié)構(gòu)的大功率1064nm近紅外激光器的一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；