[實(shí)用新型]一種諧振腔內(nèi)泵浦的碟片激光器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721462862.1
• 申請(qǐng)日: 2017-11-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207743555U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱曉;陳永騫;朱廣志;王海林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01S3/094
• 分類(lèi)號(hào): H01S3/094;H01S3/06
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專(zhuān)利中心 42201
• 代理人: 張建偉;曹葆青

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種諧振腔內(nèi)泵浦的碟片激光器，包含一個(gè)有源增益鏡，一個(gè)諧振腔內(nèi)插有有源增益鏡的泵浦激光器和碟片激光器諧振腔。本實(shí)用新型諧振腔在傳統(tǒng)的泵浦腔基礎(chǔ)上，還插入了被制作為薄片的增益物質(zhì)，且構(gòu)成諧振腔的反射鏡，或者為上述薄片晶體自身受激輻射光放大構(gòu)成的諧振腔。本實(shí)用新型利用激光器諧振腔內(nèi)往返產(chǎn)生的高功率激光來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)碟片激光器的多次泵浦目的，諧振腔內(nèi)對(duì)碟片激光晶體泵浦功率密度比腔外高數(shù)十倍以上，可提高碟片晶體對(duì)泵浦光的吸收效率，尤其是對(duì)非吸收峰泵浦情況。本實(shí)用新型中泵浦諧振腔和碟片激光諧振腔相互獨(dú)立，既可實(shí)現(xiàn)碟片激光器的級(jí)聯(lián)泵浦，又可實(shí)現(xiàn)泵浦腔的調(diào)Q，以獲得多波長(zhǎng)和窄脈寬、高峰值功率脈沖激光輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種新型的碟片固體激光器。

背景技術(shù)

碟片固體激光器以其增益介質(zhì)薄，熱傳導(dǎo)方向和激光出光方向一致，熱透鏡效應(yīng)弱，傳熱效果好，且能承受大的激光功率密度，可以獲得從連續(xù)到高峰值功率脈沖激光輸出，而受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的認(rèn)同。

但由于碟片激光晶體很薄，厚度一般為50微米到500微米，對(duì)泵浦光的單次吸收較弱，故需要構(gòu)造復(fù)雜的結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)碟片晶體進(jìn)行多次泵浦，如德國(guó)通快公司的拋物鏡和直角轉(zhuǎn)向棱鏡多次泵浦方案、華中科技大學(xué)雙拋物面共軛成像多次泵浦方案等。

現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題主要有兩方面。第一，共軛雙拋物面成本昂貴，需要兩片昂貴的拋物面鏡(面形很好的進(jìn)口拋物面鏡，面型一般是pv值低，以及聚焦成像的像差小，每片4萬(wàn)美元左右)，系統(tǒng)復(fù)雜；而我們的方案只需要常用的球面鏡(一片不到100人民幣)。第二，多次泵浦的共軛雙拋物面系統(tǒng)的泵浦方案，是通過(guò)把泵浦光進(jìn)行空間平移來(lái)增加泵浦次數(shù)的，這種方法的缺點(diǎn)是，隨著泵浦次數(shù)的增加，拋物面鏡的口徑(尺寸)也要相應(yīng)的增加，成本也會(huì)增加；而在我們的方案中，泵浦次數(shù)多于雙拋物面多次泵浦(理論上是無(wú)窮多次)，且不需要對(duì)反射鏡的尺寸進(jìn)行任何的改變。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種諧振腔內(nèi)泵浦的碟片激光器，目的在于利用普通固體激光器腔內(nèi)諧振的極高功率的腔內(nèi)往返振蕩激光，對(duì)增益碟片進(jìn)行高功率的多次泵浦，從而在不改變其摻雜濃度，以及厚度的基礎(chǔ)上，達(dá)到增加吸收的效率，提高光光轉(zhuǎn)換效率等目的。

本實(shí)用新型提出的一種諧振腔內(nèi)泵浦的碟片激光器，包含一個(gè)有源增益鏡(2)，一個(gè)諧振腔內(nèi)插有有源增益鏡的泵浦激光器和碟片激光器諧振腔；其中：

所述泵浦激光器的諧振腔包括兩個(gè)泵浦反射鏡，兩個(gè)反射鏡光軸處于所述有源增益鏡入射反射光路上，構(gòu)成附加有源增益鏡(2)的增益反射作用的泵浦激光諧振腔，泵浦反射鏡與碟片之間的光路上，設(shè)有泵浦光增益物質(zhì)；或者，

所述泵浦激光器的諧振腔為一個(gè)泵浦反射鏡與有源增益鏡(2)構(gòu)成，有源增益鏡(2)作為另一面附加增益的反射鏡，用以代替反射鏡(4)，和泵浦反射鏡構(gòu)成泵浦激光諧振腔；泵浦反射鏡與有源增益鏡之間的光路上，設(shè)有泵浦光增益物質(zhì)(1)；

碟片激光器諧振腔包括一個(gè)具有一定透射率的反射鏡(4)(即輸出鏡，在碟片激光器中透射率一般是1％到7％)和另一個(gè)輸出光反射鏡，兩鏡處于所述有源增益鏡入射反射光路上；具有一定透射率的反射鏡(4)為輸出光窗口；或者，

所述碟片激光器諧振腔的輸出鏡光軸與有源增益鏡的法線重合，有源增益鏡代替全反射鏡和所述輸出鏡構(gòu)成碟片激光器的諧振腔，實(shí)現(xiàn)碟片激光器的反射光路和輸出光路重合，這樣可以減少一個(gè)全反射鏡；

所述有源增益鏡為薄片狀有源晶體，厚度50微米至1毫米，用于構(gòu)成碟片激光器的增益物質(zhì)。有源增益鏡的作用在于，利用泵浦源諧振腔內(nèi)的多次往返震蕩的泵浦激光作為泵浦源，實(shí)現(xiàn)多次吸收，增加有源增益鏡泵浦速率的目的。