[發明專利]一種碟片激光器

在審

• 申請號: 201710822283.1
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN109494551A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 公發全;劉銳;李剛;賈勇;鄧淞文;孫天祥;王鋒;潘艷偉;金玉奇
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01S3/06
• 分類號: H01S3/06;H01S3/081;H01S3/091;H01S3/04;H01S3/042
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種碟片激光器，包括：LD泵浦源(1)，勻化棒(2)，聚焦系統(3)，聚焦反射鏡(4)，反射鏡組(5)，碟片晶體(6)及熱沉(7)，輸出耦合鏡(8)，其特征在于：聚焦反射鏡(4)為軸對稱結構，其焦點位于聚焦反射鏡的對稱軸上，于聚焦反射鏡中心開設有通孔，通孔的中心軸與聚焦反射鏡的對稱軸重合，于聚焦反射鏡上開設有傾斜通光孔(9)，傾斜通光孔的中心軸通過聚焦反射鏡的焦點，于聚焦反射鏡的焦點處設有碟片晶體(6)，于聚焦反射鏡(4)的反射面一側設有成對的反射鏡組(5)，LD泵浦源(1)發出的泵浦光依次經勻化棒(2)、聚焦系統(3)、再通過聚焦反射鏡(4)上的傾斜通光孔(9)直接將LD泵浦光聚焦入射到碟片晶體(6)表面上，泵浦光在碟片晶體(6)、聚焦反射鏡(4)和反射鏡組(5)間的反復傳輸泵浦。在圓形通孔外側設有輸出耦合鏡(8)，輸出耦合鏡(8)與碟片晶體(6)構成光學諧振腔，由輸出耦合鏡(8)輸出激光。

2.根據權利要求1所述的碟片激光器，其特征在于：LD泵浦源(1)為半導體激光器，其發射波長為808、940、968nm，可根據增益介質的不同進行更換。

3.根據權利要求1所述的碟片激光器，其特征在于：勻化棒(2)為六邊形或四邊形光學棱柱，泵浦光從勻化棒的底面通過勻化棒時對泵浦光強度實現均勻化。

4.根據權利要求1所述的碟片激光器，其特征在于：聚焦系統(3)由1-3片鍍有增透膜的透鏡組成，起到將LD泵浦聚焦到碟片晶體上，均勻泵浦碟片晶體的作用；通過調節聚焦系統的距離和焦距，能夠實現泵浦光斑在碟片晶體上的縮放；

聚焦系統(3)是與聚焦反射鏡(4)不相關的獨立光學器件，其能夠單獨控制LD泵浦源(1)發出的泵浦光在碟片晶體(6)上的光斑尺寸，通過控制聚焦系統(3)的焦距，使得碟片激光晶體(6)上泵浦光斑能夠實現縮放，可實現碟片激光器的功率放大。

5.根據權利要求1所述的碟片激光器，其特征在于：聚焦反射鏡(4)為球面或非球面的軸對稱聚焦反射鏡，其表面鍍有泵浦光高反射薄膜，聚焦反射鏡的焦點位于碟片晶體上，其幾何中心軸與碟片晶體(6)的中心對稱軸相重合。

6.根據權利要求1所述的碟片激光器，其特征在于：碟片激光器采用24、32、48沖程碟片激光器作為泵浦耦合腔；其中，碟片晶體(6)厚度為100-300μm，材料為Yb：YAG時，其輸出波長為1030nm、1050nm；材料為Nd：YAG時，其輸出波長為1064nm。

7.根據權利要求1所述的碟片激光器，其特征在于：聚焦反射鏡(4)中心帶孔，并且在其上設有一個或者2個以上傾斜通光孔(9)，用來使泵浦光能夠穿過，入射到碟片晶體(6)上，并且該傾斜通光孔(9)的軸心通過聚焦反射鏡(4)的焦點，與聚焦反射鏡(4)的幾何中心軸呈10-60度傾斜；大小可隨泵浦光的光束寬度適當縮放；

當開孔為2個以上時，開孔通常不在同一個同心圓上；當多通孔同時存在時，每個通孔對應設置有一個LD泵浦源(1)、一個和一個聚焦系統(3)。

8.根據權利要求1所述的碟片激光器，反射鏡組(5)位于聚焦反射鏡(4)反射鏡面一側相對放置，為2-6對以過聚焦反射鏡(4)的對稱軸并垂直該軸的對稱中心線，而成對對稱設置的屋脊反射鏡組，其作用是反射由聚焦反射鏡(4)入射來的泵浦光，使得泵浦光發生位置平移并同方向反射到聚焦反射鏡(4)上，實現泵浦光在碟片晶體(6)、聚焦反射鏡(4)和反射鏡組(5)間的反復傳輸，多次泵浦。

9.根據權利要求1所述的碟片激光器，其特征在于：于碟片晶體(6)遠離聚焦反射鏡(4)一側表面設有熱沉(7)。

10.根據權利要求1所述的碟片激光器，其特征在于：于聚焦反射鏡中心開設的通孔為圓形通孔；于聚焦反射鏡上開設有傾斜通光孔(9)為圓形通孔。