[發(fā)明專利]采用倒置梯形棱鏡反射的激光器

有效

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• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107591669B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王超;陳薪羽;于永吉;董淵;吳春婷;李述濤;王子健;金光勇
• 申請（專利權(quán)）人: 長春理工大學
• 主分類號: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;H01S3/081
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所(普通合伙) 22210
• 代理人: 陶尊新

采用倒置梯形棱鏡反射的激光器涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，解決現(xiàn)有技術(shù)中閾值高、轉(zhuǎn)換效率低的問題。包括：輸出鏡、第一全反鏡、增益介質(zhì)、泵浦源、倒置梯形棱鏡和第二全反鏡；第一全反鏡、倒置梯形棱鏡的第二側(cè)面、第二全反鏡、倒置梯形棱鏡的上底面、倒置梯形棱鏡的第一側(cè)面和輸出鏡構(gòu)成光學諧振腔；倒置梯形棱鏡的上底面與第二全反鏡相對且非平行設(shè)置。本發(fā)明光學諧振腔的結(jié)構(gòu)構(gòu)成中利用了倒置梯形棱鏡和第二全反鏡，使信息光多次經(jīng)過激光增益介質(zhì)，提高激光諧振腔內(nèi)的凈增益，加大了初始增益與閾值增益之間的差值，降低激光閾值，明顯的改善了泵浦激光的轉(zhuǎn)換效率；并且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。可應用到調(diào)Q激光器領(lǐng)域和鎖模激光器領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及采用倒置梯形棱鏡反射的激光器。

背景技術(shù)

隨著激光器領(lǐng)域的迅速發(fā)展，低閾值、高轉(zhuǎn)換效率成為固體激光器發(fā)展的一個重要方向。而要實現(xiàn)這一目標，目前只能對泵浦源、泵浦方式和激光增益介質(zhì)(形狀及摻雜濃度)等進行優(yōu)化，來提高激光輸出功率和能量的轉(zhuǎn)換效率。雖然可以通過這些手段降低激光器諧振腔閾值來提高激光器的能量轉(zhuǎn)換效率，但是會受到泵浦源水平、激光晶體材料的嚴重制約，同時能量損耗率也是很大。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有激光器存在的泵浦閾值高和激光轉(zhuǎn)化效率低的問題，本發(fā)明提供采用倒置梯形棱鏡反射實現(xiàn)低閾值輸出的激光器。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

采用倒置梯形棱鏡反射的激光器，包括增益介質(zhì)和泵浦源，還包括：輸出鏡、倒置梯形棱鏡、第一全反鏡和第二全反鏡；

所述倒置梯形棱鏡的第一側(cè)面、第二側(cè)面和上底面對光束具有反射作用，所述第一側(cè)面和第二側(cè)面相對，所述輸出鏡和第一全反鏡一一對應設(shè)置在第一側(cè)面和第二側(cè)面的外側(cè)，所述第二全反鏡與上底面相對且非平行設(shè)置，所述倒置梯形棱鏡和第二全反鏡分別設(shè)置在增益介質(zhì)沿光路方向的兩端；

所述泵浦源的泵浦光照射增益介質(zhì)，當增益介質(zhì)增益超過激光器閾值，增益介質(zhì)產(chǎn)生信號光；信號光在上底面、增益介質(zhì)和第二全反鏡之間往返至少2次；當信號光入射到第二側(cè)面時，依次經(jīng)第二側(cè)面反射、第一全反鏡反射和第二側(cè)面反射后，入射到第二全反鏡，再經(jīng)第二全反鏡反射至上底面，信號光在上底面、增益介質(zhì)和第二全反鏡之間往返至少2次；當信號光入射到第一側(cè)面時，經(jīng)第一側(cè)面反射到輸出鏡，部分信號光通過輸出鏡輸出獲得激光，另一部分信號光依次經(jīng)輸出鏡反射、第一側(cè)面反射、增益介質(zhì)增益和第二全反鏡反射至上底面，重復上述過程直至輸出激光。

進一步的，所述上底面與第二全反鏡所成角度小于2°。

進一步的，所述第一側(cè)面、第二側(cè)面、上底面、第一全反鏡和第二全反鏡均鍍有輸出激光波長的全反射膜。

進一步的，所述輸出鏡鍍有輸出激光波長的部分反射膜。

進一步的，所述倒置梯形棱鏡的底角α滿足：44°≤α≤45°。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明利用倒置梯形棱鏡和第二全反鏡對激光諧振腔的結(jié)構(gòu)進行了一定的改進，使振蕩光多次經(jīng)過激光增益介質(zhì)，提高激光諧振腔內(nèi)的凈增益，加大了初始增益與閾值增益之間的差值，降低激光閾值，明顯的改善了泵浦激光的轉(zhuǎn)換效率；并且本發(fā)明的激光器結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。

附圖說明

圖1為本發(fā)明采用倒置梯形棱鏡反射的激光器的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖中：1、輸出鏡，2、倒置梯形棱鏡，201、第一側(cè)面，202、第二側(cè)面，203、上底面，3、第一全反鏡，4、增益介質(zhì)，5、第二全反鏡，6、泵浦源。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。