[發明專利]可實現高功率結構光場激光輸出的激光放大裝置及激光器

有效

• 申請號: 202010156248.2
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111403999B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 易家玉;胡浩;阮旭;涂波;曹海霞;高清松;唐淳
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院應用電子學研究所
• 主分類號: H01S3/04
• 分類號: H01S3/04;H01S3/042;H01S3/094;H01S3/10
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 陽佑虹

1.一種可實現高功率結構光場激光輸出的激光放大裝置，其特征在于，所述激光放大裝置包括直接液冷陣列式增益模塊(1)、泵浦系統和4f光束放大系統，其中：

所述泵浦系統用于向所述增益模塊(1)注入泵浦光(D4)；

所述增益模塊(1)在泵浦光(D4)的激勵下，產生激光增益；所述增益模塊(1)包括若干薄片式增益介質，以及激光冷卻液(16)；若干所述增益介質陣列式排布，相鄰增益介質間形成微流道，激光冷卻液(16)流過所述微流道；所述增益模塊(1)還包括晶體固定條(11)、流道分隔條(17)、模塊內框(15)、模塊外框(8)和通光窗口(9)，所述增益介質通過晶體固定條(11)固定堆疊于模塊內框(15)中，相鄰增益介質間，通過流道分隔條(17)分隔以形成微流道，模塊內框(15)固定于模塊外框(8)中，模塊內框(15)、外框(8)間存在間隙，模塊外框(8)的相對兩側設置通光窗口(9)；

所述4f光束放大系統用于對結構光種子光源輸出的低功率種子激光進行相傳遞和擴束處理，處理后的激光注入到所述增益模塊(1)。

2.如權利要求1所述的可實現高功率結構光場激光輸出的激光放大裝置，其特征在于，所述泵浦系統由至少一套泵浦耦合系統構成，所述泵浦耦合系統包括相互匹配的泵浦光源(6)和雙色分光鏡(5)，雙色分光鏡(5)對泵浦光(D4)反射、對激光(D2)透射，雙色分光鏡(5)將泵浦光源(6)輸出的泵浦光(D4)通過通光窗口(9)反射進增益模塊(1)中。

3.如權利要求2所述的可實現高功率結構光場激光輸出的激光放大裝置，其特征在于，所述泵浦耦合系統為兩套，分別設置于所述增益模塊(1)的兩側。

4.如權利要求2或3所述的可實現高功率結構光場激光輸出的激光放大裝置，其特征在于，泵浦光源(6)為二極管疊陣、光纖泵浦源、閃光燈泵浦源中的一種。

5.如權利要求1所述的可實現高功率結構光場激光輸出的激光放大裝置，其特征在于，所述增益介質由耗散段晶體(14)、增益段晶體(13)和恢復段晶體(12)鍵合；所述耗散段晶體(14)和恢復段晶體(12)為未摻雜或與增益段晶體(13)摻雜離子不同的非增益晶體，所述增益段晶體(13)摻雜增益晶體。

6.如權利要求5所述的可實現高功率結構光場激光輸出的激光放大裝置，其特征在于，所述增益段晶體(13)的形狀為圓形。

7.一種可實現高功率結構光場激光輸出的激光器，其特征在于，包括結構光種子光源(2)，以及如權利要求1～6任一所述的可實現高功率結構光場激光輸出的激光放大裝置；所述結構光種子光源(2)輸出低功率的結構光場種子激光(D1)；所述可實現高功率結構光場激光輸出的激光放大裝置設置于所述種子激光(D1)的光路上。

8.如權利要求7所述的可實現高功率結構光場激光輸出的激光器，其特征在于，所述結構光種子光源(2)利用基于自由空間耦合、基于機械微彎光柵結構、基于聲改光纖光柵、基于光纖端面微結構和基于手征光纖光柵中的一種方法產生種子激光(D1)。