[發明專利]激光器及其增益介質組件

有效

• 申請號: 201310706477.7
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103746277A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 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: 深圳市大族激光科技股份有限公司
• 主分類號: H01S3/06
• 分類號: H01S3/06;H01S3/0941;H01S3/042
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本發明涉及激光領域，特別是涉及一種激光器及其增益介質組件。

背景技術

全固態激光器是指以半導體激光器作為泵浦源的固體激光器，目前最具潛力的激光源之一。全固態激光器中的薄片增益介質一般采用厚度很小而橫向尺寸較大的薄片狀材料作為激光的增益介質。為了達到所需要的激光功率，一般的激光器需要采用高功率、高亮度的泵浦源泵浦，對泵浦源要求較高。而且，為了提高泵浦光的吸收效率，必須要使用結構復雜的光學折反射系統使泵浦光多次通過薄片增益介質以提高泵浦光的吸收效率，成本較高，且調節復雜。

而一般將薄片增益介質固定在高熱導率的紫銅冷卻熱沉上。冷卻熱沉中有冷卻液微通道，冷卻液微通道內有高速流動的冷卻液。熱量首先通過熱傳導的方式從薄片增益介質傳導到冷卻熱沉中，然后在冷卻液微通道內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。因此，冷卻熱沉能夠為薄片增益介質背面提供冷卻。在高功率運行時，容易導致冷卻力度不夠。因此，會導致薄片增益介質中溫度最高，而邊緣處溫度較低，進而造成薄片增益介質中心處向外膨脹，形成類似倒扣的“碗狀”變形，進而帶來熱透鏡效應。

另外，由于調節系統復雜，其中一個環節出故障的概率加大，從而影響激光器的正常運轉。因此，使得傳統的激光器的激光輸出質量及穩定性不高。

發明內容

基于此，有必要針對提供一種能有效提高激光輸出的質量及穩定性的激光器及其增益介質組件。

一種增益介質組件，包括：

薄片增益介質，呈板狀結構，所述薄片增益介質的后表面鍍設有對激光高反射的反射膜層；及

與所述薄片增益介質的折射率相同的透明介質，所述透明介質包括棱臺形的光學面，所述光學面包括底面、與所述底面相對設置的出光面及2N個連接所述底面與所述出光面，且呈等腰梯形的入射面，N為大于等于2的整數，所述底面與所述薄片增益介質背向所述后表面的一側緊密貼合。

在其中一個實施例中，所述透明介質還包括圓形底板，所述底面與所述圓形底板緊密貼合，所述薄片增益介質與所述圓形底板遠離所述底面的一側緊密貼合。

在其中一個實施例中，所述入射面上鍍設有對所述泵浦光高透射的高透膜層。

在其中一個實施例中，所述光學面呈四棱錐體形，所述底面呈矩形。

在其中一個實施例中，還包括呈層狀結構的保護蓋板，所述保護蓋板與所述薄片增益介質的折射率相同，所述保護蓋板與所述薄片增益介質的后表面緊密貼合，以將所述反射膜層夾持于所述保護蓋板與所述薄片增益介質之間。

一種激光器，包括起支撐作用的底座、產生泵浦光的泵浦源、用于輸出所述泵浦光的光輸出組件、激光輸出鏡，所述泵浦源及所述激光輸出鏡安裝于所述底座上，所述激光器還包括：

如上述優選實施例中任一項所述的增益介質組件，所述增益介質組件安裝于所述底座上；

所述泵浦源為N個，且N個所述泵浦源產生的泵浦光分別從N個相鄰的所述入射面垂直入射；

其中，所述激光輸出鏡與所述出光面平行且相對設置，所述泵浦光使薄片增益介質激發以產生激光，所述激光輸出鏡與所述后表面形成諧振腔，所述激光在所述激光輸出鏡與所述后表面之間來回反射。

在其中一個實施例中，還包括固定于底座上的冷卻裝置，所述冷卻裝置包括冷卻腔體、后蓋以及用于冷卻液進出的進液口及出液口，所述冷卻腔體為兩端開口的中空柱狀結構，所述后蓋密封所述冷卻腔體一端的開口；

所述增益介質組件安裝于所述冷卻腔體背向所述后蓋的一端，所述薄片增益介質將所述冷卻腔體背向所述后蓋的一端密封，以與所述后蓋及所述冷卻腔體形成用于收容所述冷卻液的密閉空腔。

在其中一個實施例中，所述增益介質組件包括保護蓋板，所述保護蓋板對所述泵浦光的折射率為n1，大于所述冷卻液對所述泵浦光的折射率n2，所述入射面與所述底面的夾角大于等于以使所述泵浦光在所述保護蓋板與所述冷卻液的界面發生全反射。

在其中一個實施例中，所述底座上設有直線導軌，所述冷卻裝置及所述薄片增益介質可滑動地安裝于所述直線導軌上，且所述薄片增益介質相對于所述冷卻裝置固定。

在其中一個實施例中，還包括安裝結構，所述透明介質還包括圓形底板，所述安裝結構包括：

固定架，可滑動的設于所述直線導軌上，所述固定架呈板狀結構，且其上端設有半圓形的第一凹槽，所述冷卻腔體收容于所述第一凹槽內；

壓板，其下端設有半圓形的第二凹槽，所述壓板固定于所述固定架上，以使所述冷卻腔體夾持于所述第一凹槽與所述第二凹槽的底部之間；