[實用新型]一種光束質量轉化裝置

有效

• 申請號: 201721746309.0
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN207588207U
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 李剛;劉銳;公發全;呂啟鵬;賈勇;鄧淞文;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: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/094
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本實用新型公開了一種光束質量轉化裝置，其裝置包括：半導體激光器；碟片激光器；摻鐿石英光纖三部分組成。本實用新型利用光束質量M²＜200的半導體激光器對多沖程碟片激光器進行端面泵浦，獲得連續多模、高光光轉換效率激光輸出，M²＜50。以碟片激光器輸出的激光作為二級泵浦源，對摻鐿石英光纖進行同帶泵浦，獲得具有低量子虧損(2％)，高光?光轉化效率，近衍射極限(M²＜2)的激光輸出。本實用新型巧妙的利用了半導體激光器的高效性，碟片激光器的高效散熱性和同帶泵浦摻鐿石英光纖輸出的低量子虧損特性，實現了高功率，高光束質量的轉化方法。

技術領域

本實用新型涉及全固態激光器領域，具體涉及到一種光束質量轉化裝置領域。

背景技術

由于摻Yb³⁺激光介質通常受到嚴重的熱效應的限制，高功率、高光束質量、高轉化效率全固態激光器進展緩慢。如今隨著同帶泵浦技術的出現，基于半導體激光器和碟片激光器的同帶泵浦的Yb:YAG激光器正成為獲得高功率、高光束質量、高轉化效率的全固態激光器的研究熱點。Yb³⁺摻雜的Yb:YAG濃度可達20％，通過利用940nm波長的泵浦光進行泵浦，YAG:YAG晶體可以發射中心波長為1050nm和1030nm兩個主要激光波長。通過利用碟片激光器的高效散熱性，可將全固態激光器熱量進行分擔，將極小的熱量帶到同帶泵浦的摻鐿石英光纖中，從而實現具有低量子虧損(2％以內)的同帶泵浦激光器，并獲得高功率近衍射極限M²＜2的激光輸出。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種光束質量轉化裝置，利用半導體激光器和碟片激光器作為一、二級泵浦源，同帶泵浦Yb³⁺摻雜的光纖增益介質，其量子效率極高，光束質量接近衍射極限的激光輸出，而且能很好的解決熱效應問題，同時輸出激光為光纖輸出單模激光。

所述的半導體激光器，采用中心波長為940nm、969nm砷化鎵激光器作為一級泵浦源。

一種光束質量轉化裝置，包括半導體激光器，碟片激光器，摻鐿石英光纖組成；半導體激光器作為一級泵浦源的泵浦激光進入碟片激光器對碟片激光器進行泵浦，獲得具有高光-光(70％以上)轉化效率的多模激光輸出；利用碟片激光器輸出的激光，作為二級泵浦源對摻鐿石英光纖進行同帶泵浦(量子虧損＜2％)，經摻鐿石英光纖后輸出，實現了高光束質量(M²＜2)的轉化裝置。

所述的碟片激光器，采用24、32、48沖程碟片激光器作為二級泵浦源。增益介質為Yb:YAG；碟片激光器輸出激光器為多模激光，其輸出波長為1030nm、1050nm；

所述的摻鐿石英光纖，其增益介質為Yb³⁺，摻雜的基質為二氧化硅，經過二級泵浦后的激光器的輸出波長為1080nm；光纖增益介質Yb³⁺摻雜摩爾濃度15-20％。

所述的第一級半導體泵浦源光束質量M²＜200，二級泵浦碟片激光器光束質量M²＜50，最后獲得的摻鐿石英光纖可獲得光束質量M²＜2的高光束質量的激光輸出。

本實用新型提供的一種光束質量轉化裝置，該裝置采用模塊化設計，結構簡單，易于維護。

附圖說明

圖1為實施例1的一種光束質量轉化裝置

具體實施方式

為了使本實用新型的目的及優點更加清楚明白，以下結合具體實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。該具體實施例以一種光束質量轉化裝置及方法進行解釋說明。