[發明專利]一種泵浦激光器

在審

• 申請號: 202310383910.1
• 申請日: 2023-04-12
• 公開（公告）號: CN116565677A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 呂峰;梁為;李靖
• 申請（專利權）人: 武漢華日精密激光股份有限公司
• 主分類號: H01S3/0915
• 分類號: H01S3/0915;H01S3/16;H01S3/08;H01S3/115
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 吳慧珺

本發明屬于光學技術領域，具體提供了泵浦激光器，采用氙燈泵浦、高斯鏡腔、工作頻率在百赫茲以內、納秒級、焦耳級電光調Q的高能量激光器系統，長期穩定性好，易于維護性，環境適應性強。能有效解決現有的燈泵窄脈寬高能量激光器系統長期出光后內部產生污染，泵浦源高負荷工作容易老壞，老化后不易更換，光晶體表面容易打點，輸出光斑劣化，內部存在具有破壞性的自激光等問題。

技術領域

本發明屬于光學技術領域，具體涉及一種泵浦激光器。

背景技術

燈泵浦窄脈寬高能量激光器系統是許多激光裝備中的核心組成部分，廣泛活躍在工業加工、科學研究、醫療美容、分析測量等眾多領域。特別是在激光強化沖擊、脈沖激光沉積、激光雷達、粒子測速、質譜分析、激光祛斑、激光去紋身等等具體應用上有著無法取代的優勢。

隨著激光裝備行業的快速發展，為了應對激光裝備相關市場的迅速變化，激光器用戶對激光器系統的輸出指標，激光器的長期穩定性、長期可靠性、可維護性、環境適應性等方面也提出了更高的要求。

現有的燈泵浦窄脈寬高能量激光器系統普遍存在如下問題：1)激光器長期出光后內部產生污染；2)脈沖氙燈高負荷工作容易老壞，老化后不易更換；3)激光器長期出光晶體表面容易打點；4)高能量激光其輸出光斑劣化；5)激光器內部存在具有破壞性的自激光等缺點。

針對現有燈泵窄脈寬高能量激光器系統普遍存在的諸多問題，本發明提出的一種泵浦激光器，能有效解決現有燈泵窄脈寬高能量激光器系統普遍存在的問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有燈泵窄脈寬高能量激光器系統長期出光后內部產生污染、光晶體表面容易打點、輸出光斑劣化、內部存在具有破壞性的自激光等問題。

為此，本發明提供了一種泵浦激光器，包括激光器殼體及設置在所述激光器殼體內的激光發生單元和一級行波放大單元；

所述激光發生單元包括第一泵浦源以及沿光路方向依次同軸布置的反射鏡Ⅰ、激光開關、第一增益介質、小孔光闌Ⅰ和輸出鏡；第一泵浦源對第一增益介質提供泵浦激勵；

所述一級行波放大單元包括小孔光闌Ⅱ、反射鏡Ⅱ、反射鏡Ⅲ、平凹透鏡Ⅱ、第二泵浦源、第二增益介質和第三泵浦源；輸出鏡后依次同軸布置小孔光闌Ⅱ和反射鏡Ⅱ；反射鏡Ⅲ與反射鏡Ⅱ呈90度放置；反射鏡Ⅲ、平凹透鏡Ⅱ、第二增益介質同軸布置；所述激光發生單元產生的光依次通過小孔光闌Ⅱ、反射鏡Ⅱ、反射鏡Ⅲ、平凹透鏡Ⅱ、第二增益介質后輸出；

第一泵浦源、第一增益介質、第二泵浦源、第二增益介質和第三泵浦源共同置于聚光腔內，且第一增益介質設置在第一泵浦源和第二泵浦源之間；第二增益介質設置在第二泵浦源和第三泵浦源之間。

具體的，上述第二增益介質的兩端面平行且帶有傾斜角θ；所述傾斜角θ的計算公式為θ＝(1/2)arctan(d/L₂)；其中d為小孔光闌Ⅱ的通光孔徑，L₂為小孔光闌Ⅰ的通光孔徑中心到第二增益介質前端面的中心的距離。

具體的，上述激光發生單元還包括沿光路方向同軸布置的平凹透鏡Ⅰ和平凸透鏡；所述平凹透鏡Ⅰ設置在第一增益介質和小孔光闌Ⅰ之間，且平凹透鏡Ⅰ的平面與第一增益介質的后端面相向；所述平凸透鏡設置在小孔光闌Ⅰ和輸出鏡之間，且平凸透鏡的凸面與平凹透鏡Ⅰ的凹面相向。

具體的，上述平凹透鏡Ⅰ凹面的頂點與平凸透鏡凸面的頂點的距離L₄的計算公式為L₄＝R₃/2+R₂/2+ΔL；其中R₂為平凹透鏡Ⅰ的凹面曲率，R₃為平凸透鏡的凸面曲率，ΔL為調節輸出光斑大小和發散角的預設調節量。

具體的，上述輸出鏡為雙面帶曲率的高斯鏡。