[發明專利]一種固體激光器

在審

• 申請號: 202111187478.6
• 申請日: 2021-10-12
• 公開（公告）號: CN113991398A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 葉志斌;江赴洋;江舒;王建曉
• 申請（專利權）人: 衢州學院
• 主分類號: H01S3/04
• 分類號: H01S3/04;H01S3/042;H01S3/08;H01S3/16
• 代理公司: 衢州維創維邦專利代理事務所(普通合伙) 33282
• 代理人: 包琳

本發明涉及激光器技術領域，特別是一種固體激光器，包括增益模塊，其特征在于：所述增益模塊包括殼體以及多個安裝于殼體內的增益介質，所述增益介質依次平行且間隔排列于殼體內，且相鄰的增益介質之間形成液體流道，所述殼體內設有冷卻液，所述增益介質均浸于所述冷卻液中，所述殼體上設置有與其內腔連通的進液口和出液口，所述增益殼體的外部設置有用于對殼體內的冷卻液進行循環置換的循環機構，所述循環機構均與殼體上的出液口和進液口連接，該設備可在有限的空間內提高對增益介質的冷卻效果。

技術領域

本發明涉及激光器技術領域，一種固體激光器。

背景技術

激光作為上世紀發明的新光源，它具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點，已廣泛應用于工業生產、通訊、信息處理、醫療衛生、軍事以及科研等方面,其中固體激光器更因其工作狀態穩定、壽命長、光束質量好等優勢得到廣泛應用。

高功率固體激光器具有效率高、光束質量好、體積小、結構緊湊等優點，在工業、科學研究和國家安全方面有著重要的應用。固體激光器在工作過程中，由于泵浦光場分布不均勻以及外部冷卻不均勻，在增益介質內部形成不均勻的溫度場，從而產生熱應力，并導致晶體的光學特性發生一定變化，進而引起應力雙折射、熱透鏡效應和退偏效應，甚至斷裂，嚴重影響了激光器諧振腔的穩定性、激光輸出功率、輸出光束質量、電光轉換效率及激光器壽命。

進而隨著激光器功率水平不斷提高和裝置尺寸日益小型化，如何在有限空間內及時消除功率耗散所轉化的廢熱，對增益模塊內的增益介質進行的有效冷卻，是大功率全固態激光器必須解決的關鍵問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種固體激光器，以解決背景技術中出現的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種固體激光器，其特征在于，包括泵浦系統、腔鏡、增益模塊和冷卻系統；

所述泵浦系統包括：

泵浦源，具有兩組，且對稱設置；

耦合機構，配合泵浦源對稱設置有兩組，且每組均包括有沿泵浦源的激光輸出方向依次設置的兩塊耦合透鏡、勻化器以及三塊成像透鏡；

所述腔鏡包括：

泵浦端腔鏡,具有兩個，分別設于增益模塊的兩側且與所述成像透鏡對應設置；

全反腔鏡，位于增益模塊的一側，且與其同側的泵浦端腔鏡對應設置；

輸出端腔鏡，位于增益模塊的另一側，且與其同側的泵浦端腔鏡對應設置；

所述增益模塊包括：

殼體，設置于兩組耦合機構之間，且其兩側端面正對于兩塊所述泵浦端腔鏡；

增益介質，設置有多片且依次平行排列于所述殼體內，相鄰的增益介質間隔形成液體流道；

所述冷卻系統包括：

冷卻液，設于所述殼體中，且所有的增益介質均浸沒在冷卻液內；

循環機構，與殼體的內部連通，且用于對殼體內的冷卻液進行循環置換；

其中，殼體上設置有與其內腔連通的進液口和出液口，所述循環機構的輸入端和輸出端分別與出液口和進液口連接，所述增益模塊、輸出端腔鏡、全反腔鏡以及兩個泵浦端腔鏡構成諧振腔。

優選為：所述循環機構包括箱體、進液管、循環水泵、出液管以及熱交換單元，所述箱體的左側與進液管的一端連通，進液管的另一端與殼體上的出液口連接，所述箱體的右側與出液管的一端連通，出液管的另一端與殼體上的進液口連接，所述循環水泵安裝于進液管上，所述熱交換單元包括固定安裝于箱體頂部的制冷機以及設于箱體內且一端與制冷機的輸出端連接的制冷管。