[發明專利]激光器增益介質及具有該增益介質的激光器

在審

• 申請號: 201310638432.0
• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN104682178A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 趙建濤;肖磊;龔成萬;楊錦彬;寧艷華;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: H01S3/07
• 分類號: H01S3/07;H01S3/06;H01S3/042
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明涉及激光器的技術領域，尤其涉及一種激光器增益介質及具有該增益介質的激光器。

背景技術

當前用于激光器領域的薄片增益介質，其前表面鍍有對泵浦光束及激光光束高透射的高透射膜，以使泵浦光束及激光光束較好地透射在薄片增益介質表面上，同時，也在薄片增益介質的后表面鍍有對泵浦光束及激光光束的高反射膜，以使薄片增益介質能夠較好地將泵浦光束及激光光束反射，但是這樣的薄片增益介質結構存在如下問題：由于在薄片增益介質的前端面鍍有高透射膜、后端面鍍有高反射膜，其容易因處在較高溫度下出現變形及熱透鏡效應的情況，嚴重時甚至引起薄片增益介質的碎裂。

同時地，現有激光器的增益介質的冷卻方式為：將薄片增益介質固定在高熱導率的紫銅冷卻熱沉上，該冷卻熱沉開設有冷卻液微通道，而冷卻液微通道內配有高速流動的冷卻液。冷卻時，先通過熱傳導的方式將薄片增益介質的熱量傳導到冷卻熱沉中，再在冷卻液微通道內將熱量與冷卻液進行熱交換，然后由高速流動的冷卻液將熱量帶走。但是此種冷卻方式的冷卻液經過多次的熱傳導和熱交換后，其冷卻效率及冷卻能力會逐漸下降。同時地，此種冷卻方式容易導致增益介質出現中間溫度較高而周邊溫度較低的情況，即，在增益介質中形成由中心處到邊緣的溫度梯度，近似為高斯分布或者平頂分布。而一旦增益介質上出現溫度梯度的情況，不但容易使其出現變形，而且還會使其中間膨脹凸起，以致使激光器形成熱透鏡效應。

因此，有必要提供一種技術手段以解決上述缺陷。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之缺陷，提供一種具有能使泵浦光束、激光光束透射至增益介質本體上的輔助介質的激光器增益介質，以解決現有技術中因在增益介質的前端面鍍有高透射膜、后端面鍍有高反射膜而容易會在較高溫度下出現變形及熱透鏡效應的情況及增益介質容易因溫度過高出現碎裂的問題；同時，還提供一種激光器。

本發明是這樣實現的，一種激光器增益介質，包括一增益介質本體，所述增益介質本體具有與所述激光器的泵浦光束和激光光束接觸的前端面及與所述前端面呈相對設置的后端面，所述增益介質還包括設于所述增益介質本體的前端面上的輔助介質，所述輔助介質的側端設有供所述泵浦光束入射的入射面和供所述激光光束輸出的輸出面，且所述入射面與所述泵浦光束呈垂直設置，所述輸出面與所述激光光束呈垂直設置；

所述入射面與所述輔助介質的底面夾設有第一夾角c，且47°＜c＜75°，所述輸出面與所述輔助介質的底面夾設有第二夾角d，且47°＜d＜75°。

具體地，所述輔助介質主要由正三棱柱部分及圓柱部分組成，所述正三棱柱部分具有三個矩形側面，且該三個矩形側面分別為第一矩形側面、第二矩形側面、第三矩形側面，所述第三矩形側面與所述圓柱部分的上表面貼合連接；

所述輔助介質以所述正三棱柱部分作為其頂端，以所述圓柱部分作為其底端，所述輔助介質的底端連接固定在所述增益介質本體的前端面上；

所述第一矩形側面為所述入射面，所述第一矩形側面與所述圓柱部分之間的夾角為所述第一夾角c，所述第二矩形側面為所述輸出面，所述第二矩形側面與所述圓柱部分之間的夾角為所述第二夾角d，且c=d。

進一步地，所述第一矩形側面、所述第二矩形側面、所述第三矩形側面均為正方形。

較佳地，所述增益介質本體的后端面鍍有對所述激光光束高反射的高反射膜層。

較佳地，所述入射面和/或所述輸出面鍍有對所述泵浦光束和/或所述激光光束高透射的高透射膜層。

較佳地，所述輔助介質為釔鋁石榴石、釓鎵石榴石、玻璃、釩酸鹽、鎢酸鹽或陶瓷，所述增益介質本體摻雜有激活離子，且所述激活離子為Yb³⁺、Nd³⁺、Tm³⁺或Ho³⁺。

本發明還提供一種激光器，包括有用以產生泵浦光的泵浦源、激光高反鏡、激光輸出鏡、安裝底座、上述的增益介質及用于對所述增益介質進行冷卻的冷卻裝置，所述泵浦源、所述激光高反鏡、所述激光輸出鏡、所述增益介質及所述冷卻裝置均安裝在安裝底座上，所述激光高反鏡與所述入射面呈平行設置，所述激光輸出鏡與所述輸出面呈平行設置。

進一步地，所述冷卻裝置包括用于冷卻所述增益介質本體的后端面的后端冷卻單元、用以固定所述增益介質的固定機構及用以使所述后端冷卻單元、所述增益介質、所述固定機構連接固定的鎖緊機構；