[發明專利]固體激光裝置

在審

• 申請號: 201380053445.X
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN104737389A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: S-S·沙德;C·施托爾岑堡;A·基利
• 申請（專利權）人: 通快激光有限責任公司
• 主分類號: H01S3/06
• 分類號: H01S3/06;H01S3/081;H01S3/094;H01S3/11;H01S3/042
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

技術領域

本發明涉及一種固體激光裝置，其包括具有激光激活介質的板狀固體并且包括熱沉，所述固體具有上側、下側以及環繞的周面，板狀固體通過下側與所述熱沉熱耦合(以及機械耦合)。

背景技術

板狀固體(以下也稱為激光盤)借助于泵浦光源光學激勵，以便在激光激活的固體材料中產生粒子數反轉。固體激光裝置在泵浦固體時產生的輸出功率應盡可能大。此外，輸出功率受泵浦光源的最大泵浦功率或者受如下事實限制：泵浦輻射的循環數量受激光激活介質限制。

另一影響板狀固體的最大可能的放大的因素是所謂經放大的自發發射(英語：“Amplification?of?Spontaneous?Emission”，ASE)，其也稱為超發光(Superlumineszenz)。術語ASE表示在泵浦的固體體積內通過自發發射在固體中產生的輻射(也就是光子)的(不期望的)放大，該輻射在所考慮的設置的情況下沿橫向(也就是基本上平行于固體的上側和下側)傳播。如果該輻射沒有以足夠的程度從固體介質耦合輸出，則必要時導致在固體中不期望的激光模式的起振。該通過經放大的自發發射引起的激光模式表示寄生的橫向輻射，其對于激光工藝具有負面的后果。

屬于這些負面效應的例如有固體的過度加熱，由于過度加熱降低最大可實現的激光功率。也可以調節固體的熱機械損壞。后者例如作為固體材料的熔損、顆粒脫落(Partikelabplatzung)或者熔化出現。為了監視固體、尤其是激光盤的過度加熱，在文獻DE?10?2008?029?423?B4中提出：進行寄生的橫向輻射的探測。

為了降低經放大的自發發射的負面后果，已知的是，在固體中進行自發發射的耦合輸出，其方式是，將所謂的“抗ASE罩”(抗經放大的自發發射的罩)安裝到固體的上側上(參見：http://en.wikipedia.org/wiki/Disk_laser)。這樣的罩由未摻雜的材料組成，該材料使得自發發射的光子可能的是，由(摻雜的)固體(激活介質)耦合輸出。然而，這樣的抗經放大的自發發射的罩安裝到激光盤上具有的缺點在于，一方面不僅發射的激光輻射而且必要時泵浦光輻射必須通過該罩。基于熱積聚，這一般與所不期望的熱透鏡相關。此外，該罩必須例如通過鍵合應用在激光激活固體上，這必須在技術上能夠自我控制。

也已知，在固體的周面上(具有或不具有抗經放大的自發發射的罩)安裝吸收器，以便抑制自發發射的光子在板狀固體的周面上的反射。但是在安裝這樣的吸收器的情況下存在的問題在于，該吸收器必要時必須吸收高的輻射功率并且在此變熱，從而吸收器必要時必須設有自身的熱沉，這同樣可以導致問題。

發明內容

本發明的任務在于，提供一種固體激光裝置，該固體激光裝置實現了高激光功率的產生并且在此避免上述缺點。

發明的主題

根據本發明，該任務通過開始所述類型的固體激光裝置解決，其中，板狀固體具有在上側和/或周面上形成的散射區域，和/或，板狀固體的周面具有相對于上側和下側傾斜的區段。

根據本發明提出，進行在板狀固體中產生的自發發射的耦合輸出，其中，優選地沒有附加的元件(罩或吸收器)必須安裝在固體上。通過根據本發明的固體激光裝置，在通過反射導致自發發射的放大以及導致在固體中構成寄生的激光模式(在超過激光閾值的情況下)之前，有利地將在固體中發生的自發發射(光子)從固體耦合輸出。

散射區域和/或傾斜區段引起：可以將自發發射的輻射或通過(經放大的)自發發射在固體的泵浦區域中產生的輻射功率從固體耦合輸出。在此充分利用：通過在固體上不僅設置散射區域而且設置傾斜區段可以減少寄生輻射在固體中的全反射。