[實用新型]一種端面與側面復合泵浦的裝置及激光器

有效

• 申請號: 201220453487.5
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN202856144U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 韓隆;魏磊;王克強;王建軍;苑利鋼;吳軍勇;何利杰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十一研究所
• 主分類號: H01S3/0941
• 分類號: H01S3/0941
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 田俊峰

技術領域

本實用新型涉及光學技術領域，特別是涉及一種端面與側面復合泵浦的裝置及激光器。?

背景技術

一般二極管泵浦固體激光器系統中，激光二極管（LD，Laser?Diode）對激光晶體的泵浦方式主要有兩種：端面泵浦結構和側面泵浦結構。?

在LD端面泵浦結構中，LD輻射的激光光束通常經過光學透鏡、光錐棱鏡或傳導光纖等光學系統整形后，照射在激光晶體的通光端面，在其端面部位產生與激光器諧振腔同軸的增益區域。圖1A~圖1C描繪了端面泵浦結構中將二極管的激光輻射輸出輸送到激光晶體的幾種主要結構，其分別通過一個光學成像系統、一個傳導光纖或一個非成像聚焦系統就能完成這種能量輸送。?

在LD側面泵浦結構中，LD輻射的激光通常垂直于激光的諧振腔軸，直接照射或者通過導光元件傳輸后照射于激光晶體的側表面，在激光晶體內產生大面積的增益區域。圖2A、圖2B描繪了兩種典型的側面泵浦結構。?

但是，LD端面泵浦和側面泵浦在設計結構上的明顯差異，使得兩種泵浦結構具有各自不同的技術特點和應用領域。?

LD端面泵浦結構中，LD輻射光束從激光晶體端面入射，大大降低了泵浦光束的耦合損耗，同時，由于該種泵浦結構在晶體端面產生的增益區域有限，使得激光晶體可以在較小的泵浦區域內具有很高的光增益，這為激光器的高效率能量提取和高光束質量輸出提供了良好條件；但是，相對較小的增益區域也帶來端面畸變嚴重、輸出功率受限等缺點。因而，LD端面泵浦結構常適用于?中小功率的激光器。?

LD側面泵浦結構中，LD輻射光束垂直于激光晶體的光軸入射，即與激光器諧振腔軸線垂直，該泵浦方式的優點是在晶體內可產生大而均勻增益區域，為高功率的激光產生提供了基礎，常應用于高功率激光器中，但缺點是輸出激光的光束質量差和能量提取效率低。?

針對目前固體激光器泵浦結構存在的缺點和不足，提出了一種新型的二極管泵浦裝置，該裝置的應用可以使固體激光器在產生高功率激光的同時，滿足高光束質量的要求。?

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種端面與側面復合泵浦的裝置及激光器，用以解決現有技術中固體激光器在產生高功率激光的同時不能滿足高光束質量要求的問題。?

為解決上述技術問題，一方面，本實用新型提供一種端面與側面復合泵浦的裝置，包括：兩個光纖耦合LD模塊、兩個傳導光纖、兩個光學聚焦系統、一個LD側面泵浦模塊和一個激光晶體；其中，一個所述光纖耦合LD模塊發射的激光經過一個所述傳導光纖和一個所述光學聚焦系統后照射在所述激光晶體的一個端面上；另一個所述光纖耦合LD模塊發射的激光經過另一個所述傳導光纖和另一個所述光學聚焦系統后照射在所述激光晶體的另一個端面上；所述LD側面泵浦模塊發射的激光對所述激光晶體側面進行泵浦。?

進一步，所述光纖耦合LD模塊內部包含一組或多組LD巴條，經過內部的光學系統整形后匯聚入傳導光纖的一端，在傳導光纖的另一端輸出；光學聚焦系統與傳導光纖輸出端連接，使傳導光纖輸出的發散LD激光匯聚于激光晶體的端面上。?

進一步，所述激光晶體中心部分長度與側面泵浦模塊的有效泵浦區域匹配，在所述晶體圓棒兩端分別鍵合同基質的未摻雜晶體。?

進一步，LD側面泵浦模塊包括結構支架及安裝在結構支架上的多個水平陣列LD模塊。?

另一方面，本實用新型還提供一種包含有上述的端面與側面復合泵浦裝置的激光器，其中，在所述端面與側面復合泵浦裝置中加入諧振腔。?

進一步，所述諧振腔包括：兩個45°耦合鏡、一個激光全反鏡和一個激光輸出鏡；其中，兩個45°耦合鏡分別設置在光學聚焦系統與激光晶體之間；所述激光全反鏡設置在一個45°耦合鏡下方，與該45°耦合鏡成45°；所述激光輸出鏡設置在另一個45°耦合鏡下方，與另一個45°耦合鏡成45°。?

進一步，所述45°耦合鏡對二極管波段激光高透。?

進一步，所述45°耦合鏡對輸出激光高反。?

進一步，所述激光全反鏡對輸出激光全反。?

進一步，所述激光輸出鏡對輸出激光波段部分透射。?

本實用新型有益效果如下：?

本實用新型裝置能夠既充分利用端面泵浦技術光轉換效率高、光束質量好的特點，同時又可利用側面泵浦技術大模體積、易于實現高功率激光輸出的優勢，從而使得采用這一復合泵浦技術后，LD泵浦固體激光器可以高效率、高光束質量的實現高功率激光輸出。?

附圖說明