[發明專利]一種自適應穩定諧振腔激光器

在審

• 申請號: 202010951153.X
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112271542A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 李巖;楊博達;馬曉輝;鄒永剛;張賀;金亮;石琳琳;徐英添;李衛巖
• 申請（專利權）人: 長春理工大學;長春賽高科技有限公司
• 主分類號: H01S3/082
• 分類號: H01S3/082;H01S3/094;H01S3/05;H01S3/06;H01S3/07
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

本發明涉及一種固體激光器，尤其涉及一種自適應穩定諧振腔激光器，其結構包括側面泵浦裝置、增益介質、第一角錐棱鏡、至少一個第二角錐棱鏡，增益介質設置在第一角錐棱鏡和第二角錐棱鏡之間，第一角錐棱鏡的旋轉軸線和增益介質的水平中心軸線重合；當泵浦裝置發出的泵浦光的光束入射至增益介質的側面時，第一角錐棱鏡與至少一個第二角錐棱鏡之間形成多個諧振腔，增益介質產生的震蕩光束分別在多個諧振腔內沿順時針、逆時針同時震蕩。本發明提出一種自適應穩定諧振腔激光器，解決了現有激光器對全反鏡的位置依賴性高、腔長及角度無法自由切換的問題。

技術領域

本發明涉及一種固體激光器，尤其涉及一種自適應穩定諧振腔激光器。

背景技術

現有固體激光器諧振腔的結構，一般選擇全反鏡和部分透射鏡組成。雖然這種選擇方式適合周圍環境穩定，且工作平臺不易產生振動，但上述結構對全反鏡的位置依賴性高，腔長及角度無法自由切換，當全反鏡發生轉動或長距離移動時會導致泵浦光斑和震蕩光斑偏離，導致輸出功率變化；也無法實現激光器的被動式激光無線充電功能。

發明內容

本發明提出一種自適應穩定諧振腔激光器，以解決現有激光器對全反鏡的位置依賴性高，腔長及角度無法自由切換的問題。

本發明解決上述問題的技術方案是：提供一種自適應穩定諧振腔激光器，其特殊之處在于：包括用于提供泵浦光的側面泵浦裝置，增益介質，第一角錐棱鏡，至少一個第二角錐棱鏡，

所述增益介質設置在第一角錐棱鏡和第二角錐棱鏡之間，所述第一角錐棱鏡的旋轉軸線和所述增益介質的水平中心軸線重合；

當所述側面泵浦裝置發出的泵浦光的光束入射至所述增益介質的側面時，所述第一角錐棱鏡和所述第二角錐棱鏡之間形成與第二角錐棱鏡數量相同的多個環形諧振腔，所述增益介質產生的震蕩光束分別在多個環形諧振腔內沿順時針、逆時針同時震蕩。

進一步地，所述第一角錐棱鏡到所述增益介質的距離小于所述第二角錐棱鏡到所述增益介質之間的距離。

進一步地，所述第二角錐棱鏡與所述增益介質之間的距離不超過5米。

進一步地，所述增益介質的水平中心軸線與所述第二角錐棱鏡的旋轉軸線之間的夾角的角度在正負20度的范圍內。

進一步地，還包括用于檢測激光輸出的45°部分透射鏡，所述45°部分透射鏡位于所述增益介質和所述第二角錐棱鏡之間，所述45°部分透射鏡的兩面均鍍1064nm增透膜。

進一步地，還包括光電轉換模塊，所述光電轉換模塊位于所述增益介質和所述第二角錐棱角之間。

進一步地，所述側面泵浦裝置1采用脈沖泵浦的方式，側面泵浦裝置1為Bar條陣列。。

進一步地，所述增益介質為圓柱狀或者長方體，材質是以釔鋁石榴石(YAG)作為基質摻雜其他活性離子。

進一步地，所述第一角錐棱鏡和所述第二角錐棱鏡的形狀、材質相同，材質為K9玻璃本發明的優點：

1)本發明利用雙角錐棱鏡形成的環形諧振腔，具有較高的抗失諧特性，第二角錐棱鏡可實現三維平移、轉動，激光輸出角度可調諧；

2)本發明可同時形成多個光學諧振腔，從而可實現較高的腔內光功率以及較低的光功率密度；

3)本發明采用側面脈沖泵浦激光增益介質，增益介質接受泵浦面積大，使得遠離增益介質一端的第二角錐棱鏡仍可構成穩定諧振腔并形成激光振蕩；

4)本發明采用第一角錐棱鏡和多個第二角錐棱鏡組成的諧振腔結構，由于角錐棱鏡具有空間定向反射特性，以任意方向入射的空間光線經過理想角錐棱鏡的三個反射面相繼反射后，仍以入射光線嚴格平行的方向返回，使得多個角錐棱鏡構成的諧振腔易于調節；