[實用新型]一種液冷薄片激光器結構

有效

• 申請號: 201720980432.2
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN207250923U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 王克會
• 申請（專利權）人: 天津濱海雷克斯激光科技發展有限公司
• 主分類號: H01S3/02
• 分類號: H01S3/02;H01S3/0941
• 代理公司: 天津市新天方有限責任專利代理事務所12104
• 代理人: 張強

技術領域

本實用新型涉及激光器技術領域，尤其涉及一種液冷薄片激光器結構。

背景技術

固體激光器主要由LD泵浦源、固體激光介質和諧振腔三部分構成，其中諧振腔的主要作用是提供激光的模式選擇以及維持激光的震蕩放大，溫度變化對冷卻液的折射率影響較大，對輸出激光的波前可能會有嚴重的影響，LD泵浦時會在固體激光介質內產生大量的熱，造成溫度分布不均勻，引起復雜的熱效應問題，固體激光介質又為增益介質，增益介質和冷卻液共同組成增益模塊，成為激光器的核心部件，將數片固體激光介質浸泡在液體冷卻液中，固液界面常高達數十個，微小的界面損耗，將給諧振腔帶來巨大的插入損耗，傳統的高透膜層都是針對空氣介質所設計的，但高透膜層在液體不斷的流動沖刷下容易脫落。

發明內容

本實用新型為解決上述問題，提供了一種液冷多薄片串接增益模塊的激光器結構。

本實用新型所采取的技術方案：

一種液冷薄片激光器結構，包括泵浦系統、增益模塊和諧振腔，增益模塊由不銹鋼框架、10片晶體薄片和2個石英窗口組成，10片晶體薄片由10個不銹鋼框架固定，石英窗口通過不銹鋼框架固定在晶體薄片兩側，12個不銹鋼框架間形成11條冷卻液的流道，流道入口處設置均化器，諧振腔為平凹穩腔，由凹面全反鏡、輸出耦合鏡和兩塊雙色鏡構成，兩雙色鏡以增益模塊對稱分布，雙色鏡與石英窗口呈45°角，凹面全反鏡和輸出耦合鏡緊鄰增益模塊兩側水平設置，泵浦系統以增益模塊和諧振腔為對稱軸左右兩側對稱分布，分別依次包括LD陣列泵浦源、柱透鏡、矩形金屬波導和成像系統，成像系統與雙色鏡緊鄰。

所述的晶體薄片為不同摻雜濃度的Nd：YLF晶體作為增益介質的薄片。

所述的石英窗口與晶體薄片相對的一側鍍有對0.805μm泵浦光和1.047μm激光的高透膜。

本實用新型的有益效果：本實用新型中加入波導，實現了泵浦光的均化，提高耦合效率，晶體薄片采用不銹鋼框架安裝的方式實現了晶體的軟裝夾，大大提升晶體所能承受的最大熱負載。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

其中：1-泵浦源；2-柱透鏡；3-矩形金屬波導；4-成像系統；5-雙色鏡；6-凹面全反鏡；7-增益模塊；8-輸出耦合鏡；7.1-均化器；7.2-石英窗口；7.3-晶體薄片；7.4-不銹鋼框架；7.5-流道出口；7.6-流道。

具體實施方式

一種液冷薄片激光器結構，包括泵浦系統、增益模塊7和諧振腔，增益模塊7由不銹鋼框架7.4、10片晶體薄片7.3和2個石英窗口7.2組成，10片晶體薄片7.3由10個不銹鋼框架7.4固定，石英窗口7.2通過不銹鋼框架7.4固定在晶體薄片7.3兩側，12個不銹鋼框架7.4間形成11條冷卻液的流道7.6，流道7.6入口處設置均化器7.1，諧振腔為平凹穩腔，由凹面全反鏡6、輸出耦合鏡8和兩塊雙色鏡5構成，兩雙色鏡5以增益模塊對稱分布，雙色鏡5與石英窗口7.2呈45°角，凹面全反鏡6和輸出耦合鏡8緊鄰增益模塊7兩側水平設置，泵浦系統以增益模塊7和諧振腔為對稱軸左右兩側對稱分布，分別依次包括LD陣列泵浦源1、柱透鏡2、矩形金屬波導3和成像系統4，成像系統4與雙色鏡5緊鄰。

所述的晶體薄片7.3為不同摻雜濃度的Nd：YLF晶體作為增益介質的薄片。

所述的石英窗口7.2與晶體薄片7.3相對的一側鍍有對0.805μm泵浦光和1.047μm激光的高透膜。

選擇與Nd：YLF晶體折射率相匹配的冷卻液，冷卻液從流道7.6入口流入增益模塊7對晶體表面進行冷卻，然后從流道出口7.5流出，液體通過外循環系統可以使得入口處溫度保持恒定，均化器7.1導向和分割流體中的大漩渦，加速漩渦衰減，同時對流體的摩擦作用有利于流體的速度分布，一定程度上降低流體的湍流度，左右兩側的矩形金屬波導3，用于均化半導體陣列發出的泵浦光，然后經過成像系統4，將均勻的光束成像到增益模塊7中實現均勻端面泵浦。

以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。