一种双端泵浦激光器及其工作方法技术

本发明专利技术提供一种双端泵浦激光器，包括激光谐振腔和泵浦源，激光谐振腔两端分别设置全反镜和输出镜，激光谐振腔内沿第一方向依次设置第一转折镜、第一增益介质、选择旋转装置、第二增益介质、第二转折镜；每个泵浦源沿第一方向发射的第一波长激光聚焦到对应的一个增益介质上，被该增益介质部分吸收并辐射出第二波长激光，第二波长激光经选择旋转装置后射入到另一个增益介质并被其放大沿第一方向射出并经输出镜输出，剩余部分的第一波长激光经过选择旋转装置后射入到该一个或另一个增益介质上并被其吸收。由于泵浦的第一波长激光的吸收率提高，光转化效率得到提高，减小了热效应，由于第二波长激光充分放大，故提高了输出功率及输出激光的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种双端泵浦激光器，包括激光谐振腔和泵浦源，激光谐振腔两端分别设置全反镜和输出镜，激光谐振腔内沿第一方向依次设置第一转折镜、第一增益介质、选择旋转装置、第二增益介质、第二转折镜；每个泵浦源沿第一方向发射的第一波长激光聚焦到对应的一个增益介质上，被该增益介质部分吸收并辐射出第二波长激光，第二波长激光经选择旋转装置后射入到另一个增益介质并被其放大沿第一方向射出并经输出镜输出，剩余部分的第一波长激光经过选择旋转装置后射入到该一个或另一个增益介质上并被其吸收。由于泵浦的第一波长激光的吸收率提高，光转化效率得到提高，减小了热效应，由于第二波长激光充分放大，故提高了输出功率及输出激光的稳定性。【专利说明】
本专利技术涉及一种激光器，尤其涉及一种用880nm激光作为泵浦光的双端泵浦激光 器。
技术介绍
目前用于激光加工行业的全固态激光器迅速发展，这些全固态激光器工作物质主 要是Nd:YV04晶体，因为该晶体在808nm波段附近有较宽的吸收带，吸收效率高，所以目前 主要是用808nm半导体激光器作为泵浦源。然而采用808nm激光进行泵浦存在大部分泵浦 光（即泵浦源发出的光）不能得到充分吸收从而转化成热(大于50%)的缺陷，致使热效应增 大，从而导致热应力大晶体易断裂、输出的l〇64nm激光光束质量差、不稳定等多种问题，最 终光转换效率低，因此限制了 808nm泵浦的Nd:YV04激光器很难向高功率发展。 随着半导体激光技术的发展，另一种波长的泵浦源开始应用，具有波长锁定功能 的880nm半导体激光器技术已经非常稳定并开始出现采用880nm半导体激光器作为泵浦源 来泵浦Nd:YV04晶体，但是因为Nd:YV04晶体在880nm附近的偏振吸收（s光吸收多，p光吸 收少)，导致泵浦光的转化效率仍然很低，输出激光的功率不高，从而导致该激光器不能得 到很好的推广。 可见，目前的泵浦激光器，特别是以880nm激光进行泵浦的激光器中，存在泵浦光 偏振吸收从而使吸收不充分导致热效应影响增大，以及泵浦光转化效率低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够提高泵浦光吸收率及转化率的泵浦激光器，从而 减小热效应以及提高输出激光的功率和稳定性。 为了解决现有技术中泵浦光吸收不充分和转化效率低的技术问题，本专利技术提供 了一种双端泵浦激光器，包括激光谐振腔和泵浦源，所述激光谐振腔两端分别设置全反镜 和输出镜，所述激光谐振腔内沿第一方向依次设置第一转折镜、第一增益介质、选择旋转装 置、第二增益介质、第二转折镜；沿第一方向射入第一转折镜的光线经反射沿第二方向射出 后垂直射入所述全反镜，沿第一方向射入第二转折镜的光线经反射沿第三方向射出并经所 述输出镜输出； 在所述第一转折镜和所述第二转折镜的外侧各设置一个所述泵浦源，每个所述泵 浦源发射的第一波长激光沿第一方向射入并聚焦到对应的一个所述增益介质上，被该增益 介质部分吸收并辐射出第二波长激光，所述第二波长激光经所述选择旋转装置后射入到另 一个所述增益介质并被其放大沿第一方向射出，剩余部分的所述第一波长激光经过所述选 择旋转装置后射入到该一个或另一个所述增益介质上并被其吸收。 优选的，所述选择旋转装置将所述第二波长激光的偏振方向旋转90度并保持所 述第一波长激光的偏振方向，所述第一增益介质与所述第二增益介质的C轴垂直。 优选的，所述选择旋转装置为设置在所述第一方向上的对应第二波长的半波片。 优选的，所述选择旋转装置包括：设置在所述第一方向上的两个第三转折镜和一 个聚焦镜，以及在所述激光谐振腔的第四方向设置的两个第四转折镜和一个对应第二波长 的半波片；其中，所述聚焦镜设置在两个第三转折镜之间，所述对应第二波长的半波片设置 在两个第四转折镜之间； 剩余部分的所述第一波长激光经过与其对应的一个所述第三转折镜的透射和所 述聚焦镜的聚焦沿第一方向射入所述另一个所述增益介质上； 所述第二波长激光依次经过与其对应的一个所述第三转折镜的反射、一个第四转 折镜反射、对应第二波长的半波片旋转90度偏振方向、另一个第四转折镜反射及另一个第 三转折镜反射，沿第一方向射入所述另一个所述增益介质。 优选的，所述选择旋转装置将所述第一波长激光的偏振方向旋转90度并保持所 述第二波长激光的偏振方向，所述第一增益介质与所述第二增益介质的C轴平行。 优选的，所述选择旋转装置为设置在所述第一方向上的对应第一波长的半波片， 且该对应第一波长的半波片为对应第二波长的全波片。 优选的，所述选择旋转装置包括：设置在第一方向上的两个第五转折镜、两个对应 第一波长的1/4波片和两个平凹全反镜，以及在所述激光谐振腔的第五方向设置的两个第 六转折镜； 其中，两个平凹全反镜平面相邻设置，且所述两个平凹全反镜设置在两个对应第 一波长的1/4波片之间，所述两个对应第一波长的1/4波片设置在所述两个第五转折镜之 间； 剩余部分的所述第一波长激光依次经过与其对应的一个第五转折镜的透射、一个 对应第一波长的1/4波片旋转45度偏振方向、一个平凹全反镜方向、该个对应第一波长的 1/4波片再次旋转45度偏振方向及该个第五转折镜的再次透射，沿第一方向射入所述一个 所述增益介质； 所述第二波长激光依次经过与其对应的一个第五转折镜的反射、一个第六转折镜 的反射，另一个第六转折镜的反射及另一个第五转折镜的反射，沿第一方向射入所述另一 个所述增益介质。 优选的，所述第一波长为880nm，所述第二波长为1064nm，所述第一增益介质和所 述第二增益介质为Nd:YV04晶体。 优选的，所述泵浦源为输出波长880nm的半导体激光器。 本专利技术对应的还提供了一种双端泵浦激光器的工作方法，所述方法包括以下步 骤： 每个所述泵浦源发射所述第一波长激光并对应的聚焦到一个所述增益介质上； 该一个所述增益介质对聚焦在其上的所述第一波长激光部分吸收并辐射出所述 第二波长激光； 剩余部分的所述第一波长激光及所述第二波长激光经过所述选择旋转装置，经该 选择旋转装置后，剩余部分的所述第一波长激光和第二波长激光的偏振方向均与另一个所 述增益介质的C轴方向平行； 剩余部分的所述第一波长激光经过所述一个或另一个所述增益介质被吸收，第二 波长激光经过另一个所述增益介质被放大； 放大后的所述第二波长激光在所述激光谐振腔中震荡，经所述输出镜输出。 本专利技术提供的双端泵浦激光器由于设置了选择旋转装置以及在其两侧设置了按 照对应方向设置的增益介质，在增益介质吸收第一波长激光辐射出第二波长激光的情况 下，对应的选择旋转装置能够对应的旋转第二波长激光或者剩余第一波长激光的偏振方 向，使第一和第二波长的激光平行或垂直于对应增益介质的偏振方向，从而对应的使剩余 部分的第一激光充分吸收、第二波长激光充分放大。由于泵浦的第一波长激光的吸收率提 高，光转化效率得到提高，减小了热效应，并且由于输出的第二波长激光充分放大，从而提 高了输出功率及输出激光的稳定性。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作 简单地介本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双端泵浦激光器，包括激光谐振腔和泵浦源，所述激光谐振腔两端分别设置全反镜和输出镜，其特征在于：所述激光谐振腔内沿第一方向依次设置第一转折镜、第一增益介质、选择旋转装置、第二增益介质、第二转折镜；沿第一方向射入第一转折镜的光线经反射沿第二方向射出后垂直射入所述全反镜，沿第一方向射入第二转折镜的光线经反射沿第三方向射出并经所述输出镜输出。在所述第一转折镜和所述第二转折镜的外侧各设置一个所述泵浦源，每个所述泵浦源发射的第一波长激光沿第一方向射入并聚焦到对应的一个所述增益介质上，被该增益介质部分吸收并辐射出第二波长激光，所述第二波长激光经所述选择旋转装置后射入到另一个所述增益介质并被其放大沿第一方向射出，剩余部分的所述第一波长激光经过所述选择旋转装置后射入到该一个或另一个所述增益介质上并被其吸收。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆茂，郭亮，吕启涛，孙玉芬，高云峰，
申请(专利权)人：深圳市大族激光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44