[發明專利]無水冷激光器

有效

• 申請號: 201310369428.9
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103457152A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 毛小潔;秘國江;龐慶生;鄒躍;劉鐵軍
• 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: H01S5/024
• 分類號: H01S5/024
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 田俊峰

1.一種無水冷激光器，其特征在于，包括：

主振蕩器泵浦源（1），用于提供泵浦光；

主振蕩器能量光纖（2），用于對主振蕩器泵浦源（1）輸出的泵浦光進行傳輸和勻化；

主振蕩器耦合系統（3），用于將主振蕩器能量光纖（2）傳輸的泵浦光耦合進主振蕩器激光晶體（4）；

主振蕩器激光晶體（4），用于提供主振蕩器增益；

第一偏振片（5），用于使主振蕩器激光晶體（4）輸出的激光起偏，偏振方向為水平方向；

第一四分之一波片（6），用于使來自第一偏振片（5）的激光偏振方向旋轉45°；

普克爾盒（7），用于在主振蕩器激光晶體（4）上的能級粒子數達到最大時，控制平凹輸出鏡（8）輸出激光；

平凹輸出鏡（8），與主振蕩器激光晶體（4）的左端面構成主振蕩器諧振腔，透過部分激光，輸出種子光，偏振方向為水平方向；

擴束系統（9），對平凹輸出鏡（8）輸出種子光進行擴束；

第一45°全反鏡（10）和第二45°全反鏡（11），對擴束后的種子光進行全反射，使其射入第二偏振片（12）；

第二偏振片（12），透射水平方向的種子光，反射垂直方向的種子光；

第二四分之一波片（13）；使通過其的種子光偏振態旋轉45°；

功率放大器激光晶體（14），用于對第二四分之一波片（13）傳輸的種子光進行放大；放大后種子光再次通過第二四分之一波片（13），其偏振態再次旋轉45°，成為垂直方向的種子光，第二偏振片（12）將其反射至第三偏振片（18），經第三偏振片（18）反射輸出放大光；

功率放大器泵浦源（17）；用于提供泵浦光；

功率放大器能量光纖（16）；用于對功率放大器泵浦源（17）輸出的泵浦光進行傳輸和勻化；

功率放大器耦合系統（15），用于將功率放大器能量光纖（16）傳輸的泵浦光耦合進功率放大器激光晶體（14）。

2.如權利要求1所述的無水冷激光器，其特征在于，主振蕩器泵浦源（1）提供峰值功率≤500W的泵浦光，泵浦光脈沖寬度為100～480μs；主振蕩器泵浦源（1）由半導體制冷片制冷；

功率放大器泵浦源（17）提供峰值功率≤2000W的泵浦光，泵浦光脈沖寬度為100～480μs。

3.如權利要求1所述的無水冷激光器，其特征在于，主振蕩器能量光纖（2）的纖芯直徑為600～1000μm；功率放大器能量光纖（16）的纖芯直徑為800～1000μm。

4.如權利要求1所述的無水冷激光器，其特征在于，主振蕩器耦合系統（3）的耦合比例為1:2；功率放大器耦合系統（15）的耦合比例為1：4。

5.如權利要求1所述的無水冷激光器，其特征在于，主振蕩器激光晶體（4）或功率放大器激光晶體（14）為Nd:YAG晶體；Nd:YAG晶體面向泵浦光端面鍍1064nm全反膜和808nm高透模；另一端面鍍1064nm增透膜和808nm增透模；功率放大器激光晶體（14）雙端面鍍1064nm增透膜和808nm增透膜；主振蕩器激光晶體（4）或功率放大器激光晶體（14）由半導體制冷片制冷。

6.如權利要求1所述的無水冷激光器，其特征在于，主振蕩器激光晶體（4）或功率放大器激光晶體（14）為Nd:YLF。

7.如權利要求1所述的無水冷激光器，其特征在于，平凹輸出鏡（8）向主振蕩器諧振腔內的一面鍍透過70%的1064nm介質膜，另一面鍍1064nm增透膜。

8.如權利要求5所述的無水冷激光器，其特征在于，普克爾盒（7）中調Q晶體為KD*P晶體；主振蕩器激光晶體（4），發射激光，激光通過第一偏振片（5）起偏，偏振方向為水平方向，水平方向的激光通過第一四分之一波片（6），偏振方向旋轉45°；此時普克爾盒（7）中KD*P晶體上并未施加電壓，相當于平片，激光通過KD*P晶體偏振方向不改變，經主振蕩器激光晶體（4）鍍全反膜面反射再一次通過第一四分之一波片（6），偏振方向再次旋轉45°，與第一偏振片（5）透光方向恰好成90°，激光不能通過；當在Nd:YAG晶體上能級粒子數達到最大時，給普克爾盒（7）中KD*P晶體施加電壓，普克爾盒（7）相當于四分之一波片，激光通過平凹輸出鏡（8）輸出。

9.如權利要求1所述的無水冷激光器，其特征在于，擴束系統（9）的擴束比例為1:3。

10.如權利要求1～9任一項所述的無水冷激光器，其特征在于，用Cr4+:YAG被動調Q晶體（19）代替所述第一四分之一波片（6）和普克爾盒（7）。