[實用新型]一種多光束合成轉(zhuǎn)動激光器及激光設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821778113.4
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN209001330U
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈本劍;唐選;李敏;劉玙;黃珊;馮曦;王建軍;李明中;景峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: H01S3/042
• 分類號: H01S3/042;H01S3/0941;H01S3/102
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 郭新娟

本實用新型實施例提供的一種多光束合成轉(zhuǎn)動激光器及激光設(shè)備，屬于固體激光器技術(shù)領(lǐng)域。該多光束合成轉(zhuǎn)動激光器包括本體、激光介質(zhì)、內(nèi)冷卻裝置、外冷卻裝置、泵浦區(qū)、電機；激光介質(zhì)、內(nèi)冷卻裝置、外冷卻裝置、泵浦區(qū)和電機均設(shè)于所述本體內(nèi)；所述電機均固定安裝在所述本體內(nèi)，所述電機的輸出軸與所述激光介質(zhì)連接；所述內(nèi)冷卻裝置設(shè)于所述激光介質(zhì)的內(nèi)表面，所述外冷卻裝置設(shè)于所述激光介質(zhì)的外表面；所述激光介質(zhì)用于吸收泵浦光，從而對由激光種子源分離并注入至所述激光介質(zhì)的各子光束進行功率放大。以減小增益介質(zhì)熱負載及熱負載分布的不均勻性，從而提升激光器光束質(zhì)量和遠場亮度水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及固體激光器技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種多光束合成轉(zhuǎn)動激光器及激光設(shè)備。

背景技術(shù)

激光二極管泵浦固體激光器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧、電力驅(qū)動、無污染、成本低廉等諸多優(yōu)勢，在工業(yè)、軍事、科研和醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用需求。隨著固體激光器輸出功率的增大，激光介質(zhì)的熱負載越來越大，導(dǎo)致單口徑輸出固體激光器的亮度水平受限，而且，激光介質(zhì)熱分布的不均勻性會進一步影響輸出激光的亮度水平與光束質(zhì)量，從而限制了固體激光器的進一步應(yīng)用。目前的散熱技術(shù)主要通過優(yōu)化冷卻流道設(shè)計實現(xiàn)對固體激光器增益介質(zhì)的散熱，然而由于泵浦源強度分布的不均勻性以及增益介質(zhì)散熱的邊界條件，導(dǎo)致增益介質(zhì)必然出現(xiàn)二維或三維溫度梯度分布，嚴重影響了固體激光器輸出激光的亮度水平與光束質(zhì)量。

多光束合成技術(shù)是實現(xiàn)激光器亮度擴展的有效途徑，目前的多光束合成技術(shù)主要是將各子光束激光通過對應(yīng)的增益系統(tǒng)分別放大后，利用各子光束激光傳播特性和相位控制技術(shù)，實現(xiàn)多光束遠場的相干合成，或者利用各子光束激光傳輸特性實現(xiàn)多光束遠場的非相干合成，從而擴展單個激光器在遠場的亮度水平。固體激光器具有高亮度水平輸出的潛力，而采用現(xiàn)有的方法實現(xiàn)多光束合成必然導(dǎo)致激光裝置體積龐大，不利于實際應(yīng)用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種多光束合成轉(zhuǎn)動激光器及激光設(shè)備，可以解決上述技術(shù)問題。

本實用新型的實施例是這樣實現(xiàn)的：

第一方面，本實用新型實施例提供一種多光束合成轉(zhuǎn)動激光器，其包括本體、激光介質(zhì)、內(nèi)冷卻裝置、外冷卻裝置、泵浦區(qū)、電機；所述激光介質(zhì)、所述內(nèi)冷卻裝置、所述外冷卻裝置、所述泵浦區(qū)和所述電機均設(shè)于所述本體內(nèi)；所述電機均固定安裝在所述本體內(nèi)，所述電機的輸出軸與所述激光介質(zhì)連接，用于驅(qū)動所述激光介質(zhì)勻速轉(zhuǎn)動；所述內(nèi)冷卻裝置設(shè)于所述激光介質(zhì)的內(nèi)表面，所述外冷卻裝置設(shè)于所述激光介質(zhì)的外表面；所述激光介質(zhì)用于吸收泵浦光，從而對由激光種子源分離并注入至所述激光介質(zhì)的各子光束進行功率放大；所述內(nèi)冷卻裝置和所述外冷卻裝置用于對所述激光介質(zhì)進行散熱；所述泵浦區(qū)用于固定泵浦源，為所述激光介質(zhì)提供泵浦。

在本實用新型較佳的實施例中，上述泵浦區(qū)設(shè)于所述外冷卻裝置與所述本體之間。

在本實用新型較佳的實施例中，上述泵浦區(qū)設(shè)于所述內(nèi)冷卻裝置的內(nèi)側(cè)。

在本實用新型較佳的實施例中，上述激光介質(zhì)包括激光介質(zhì)端帽、齒輪和激光增益介質(zhì)，所述齒輪設(shè)于所述激光介質(zhì)端帽上；所述激光介質(zhì)端帽，用于為所述激光介質(zhì)提供夾持固定密封以及確定所入射的各子光束激光的傳播路徑；所述齒輪與所述電機的輸出端嚙合，所述齒輪用于在所述電機的驅(qū)動下驅(qū)動所述激光介質(zhì)勻速轉(zhuǎn)動；所述激光增益介質(zhì)用于吸收所述泵浦源所發(fā)出的泵浦光并將入射的子光束激光進行功率放大。

在本實用新型較佳的實施例中，上述激光介質(zhì)端帽、所述齒輪和所述激光增益介質(zhì)一體成型。

在本實用新型較佳的實施例中，上述激光介質(zhì)端帽為內(nèi)角錐結(jié)構(gòu)或外角錐結(jié)構(gòu)。