[實用新型]一種一體化集成型激光二極管端泵浦的固體激光器

有效

• 申請號: 201820728973.0
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN208093943U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 時紅衛;祝賢;劉正濤;王鵬
• 申請（專利權）人: 北京華宇德信光電技術有限公司
• 主分類號: H01S3/0941
• 分類號: H01S3/0941;H01S3/042;H01S3/16
• 代理公司: 北京金蓄專利代理有限公司 11544
• 代理人: 洪濤

本實用新型公開了一種一體化集成型激光二極管端泵浦的固體激光器，該激光器包括冷卻底板，所述冷卻底板內部設置有制冷組件；所述冷卻底板為采用鋁材質制作而成；依次設置于所述冷卻底板上表面的二極管激光模塊、泵浦光耦合傳輸組件、諧振腔的全反射鏡、增益晶體組件以及諧振腔的輸出鏡。本申請提供的激光器解決了目前端泵浦固體激光器空間結構復雜、體積龐大、二極管激光和增益晶體需要分別散熱等問題。本申請中將兩個部分集成在一起，安裝在同一冷卻底板上，進行一體化模塊式安裝，縮短了兩個模塊的距離，可減小傳輸安裝的復雜度，減小激光器整體的體積和重量，增加了可靠性。

技術領域

本實用新型涉及激光設備技術領域，特別是涉及一種一體化集成型激光二極管端泵浦的固體激光器。

背景技術

隨著激光技術在民用和軍事領域的不斷深入和擴展，各種類型的激光器在加工、切割、打標、雷達、成像和光電對抗等眾多產業中引起了多項技術革新，也帶來了巨大的經濟價值。近年來，激光器的發展趨勢是輸出功率越來越高、體積越來越小、激光器件越來越緊湊，可靠性要求越來越高。

目前商業成熟的二極管激光器為實現這種緊湊型的端泵浦固體激光器奠定了技術基礎，它具有效率高、體積小、壽命長、使用與維護方便、可靠性高等顯著優點。考慮到二極管激光的物理特性，出光過程中會產生較高的熱流密度，需進行及時有效的散熱，以保障二極管激光正常出光。通常，為了安裝和調試的方便，二極管激光器輸出的泵浦光通過光纖傳輸和耦合后，再端泵浦固體激光器中的增益晶體，而激光增益晶體產生的廢熱也需要及時帶走。為此，就需要對二極管激光器和增益晶體分別進行散熱，這將導致固體激光器在空間和散熱回路設計上變得復雜，體積明顯增加，極大的阻礙了激光器向小型化的發展趨勢。而且通過光纖傳輸的二極管激光，由于光纖的脆弱性，在一些振動、沖擊的環境中，可靠性變差，特別是一些需要固體激光器實時運動或扭轉的應用場景中，傳輸光纖導致安裝使用極為不便。

側泵浦的固體激光器可以解決上述的兩個問題，(即：1、二極管激光和增益晶體需要分別散熱；2、傳輸光纖導致安裝使用不便，體積難以實現緊湊化)，但其激光效率和光束質量的控制相對端泵浦的固體激光器而言，出現了明顯的劣勢。而且其結構復雜，散熱設計和要求也更為苛刻。

實用新型內容

本實用新型提供了一種一體化集成型激光二極管端泵浦的固體激光器。

本實用新型提供了如下方案：

一種一體化集成型激光二極管端泵浦的固體激光器，包括：

冷卻底板，所述冷卻底板內部設置有制冷組件；所述冷卻底板為采用鋁材質制作而成；

依次設置于所述冷卻底板上表面的二極管激光模塊、泵浦光耦合傳輸組件、諧振腔的全反射鏡、增益晶體組件以及諧振腔的輸出鏡；所述增益晶體組件包括晶體夾具以及通過所述晶體夾具固定的增益晶體；

所述冷卻底板用于將其上部的各部件產生的熱量進行傳導散熱。

優選的：所述制冷組件為液體制冷組件，所述液體制冷組件包括具有多環路結構的液冷回路。

優選的：所述晶體夾具內部包括采用宏通道方式設置的內部水路；所述增益晶體外部包裹有銦箔并通過活動銅塊以及橡膠墊與所述晶體夾具相連。

優選的：所述增益晶體具有多段鍵合結構。

優選的：所述制冷組件為半導體結合風扇制冷組件，所述半導體結合風扇制冷組件包括半導體TEC模塊、散熱片以及風扇。

優選的：所述二極管激光模塊為電光效率高、輸出波長處于所述增益晶體吸收峰附近的二極管激光模塊。

優選的：所述泵浦光耦合傳輸組件包括光束整形部件、光纖傳輸部件以及光斑耦合部件。

優選的：所述泵浦光耦合傳輸組件包括由多個透鏡組合而成的透鏡組。