【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体激光泵浦放电气体激光器,特别涉及一种具有超高功率的激光输出、脉冲能量高、光束质量好、量子效率高、良好的大气与光纤传输特性和加工效率高的全固态激光器与气体激光器相结合的混合型激光器。
技术介绍
随着科技的发展,激光能源工业和激光工业加工以及航空航天和国防领域对于高光束质量、高效率和高功率的激光器需求与日俱增。基于上述需求,提出一种半导体激光泵浦放电气体激光器。增益介质是激光器的心脏,决定了输出光束的波长,对激光器的功率水平和光束模式有决定性的影响。高功率激光光源的增益介质主要经历了YAG棒状增益介质(难以获得基模输出)---CO2气体增益介质(数千瓦级基模)---光纤增益介质(千瓦级基模)的发展历程。高功率CO2激光器采用气体增益介质,基模输出功率高,光束质量好,但存在电光转换效率低,结构庞大,远红外波长不适合光纤柔性传输等不足,在千瓦级的薄板及中等板厚的激光切割焊接应用中,高功率光纤激光器逐步取代高功率CO2激光器成为主力光源,但是由于热效应以及光纤中非线性效应的影响,限制了单光纤激光器输出功率的进一步提升。另外,目前已经提出的半导体泵浦碱金属蒸汽激光器存在其输出功率不高;其工作物质在常温下为固态,需要通过加热的方式将固态的工作物质转换为气态,该过程给激光系统带来额外的废热的同时对碱金属蒸气池的温度控制和碱金属化学活性的控制也带来了挑战;其在输出激光过程中其工作物质 ...
【技术保护点】
一种半导体激光泵浦放电气体激光器,包括半导体激光器(1)、光学整形系统(2)、电极对(4)、放电管(5)、电极对(4)、尾镜(9)和输出镜(10),其特征在于:所述电极对(4)由两块电极组成,平行对称紧贴放置于放电管(5)外层,通过匹配网络(7)与射频电源(8)相连,用于对放电管(5)内的工作气体进行射频放电;所述尾镜(9)和输出镜(10)分别位于放电管(5)两个端面,两者与放电管(5)共同组成谐振腔,输出镜(10)用于激光束输出;所述放电管(5)的外壁靠近光学整形系统(2)一面镀有与泵浦光形状尺寸相适应、对该泵浦光波段的高透射率膜(12),外壁其余部分镀有对泵浦光波段的高反射率膜(13),放电管(5)内壁不镀膜或者镀有一层对泵浦光波段的高透射率膜(12);放电管(5)内注有工作气体,工作气体为稀有气体或稀有气体与其他辅助气体组成的混合气体;所述半导体激光器(1)用于产生泵浦光,发出的泵浦光通过光学整形系统(2),会聚成一个窄长条状的光斑,通过放电管(5)外壁的高透射率膜(12),注入放电管(5)内;所述泵浦光的中心波长与放电管(5)内工作气体射频放电后产生的气体粒子的吸收谱线相匹配。
【技术特征摘要】
1.一种半导体激光泵浦放电气体激光器,包括半导体激光器(1)、光学整形系统(2)、电极对(4)、放电管(5)、电极对(4)、尾镜(9)和输出镜(10),其特征在于:
所述电极对(4)由两块电极组成,平行对称紧贴放置于放电管(5)外层,通过匹配网络(7)与射频电源(8)相连,用于对放电管(5)内的工作气体进行射频放电;
所述尾镜(9)和输出镜(10)分别位于放电管(5)两个端面,两者与放电管(5)共同组成谐振腔,输出镜(10)用于激光束输出;
所述放电管(5)的外壁靠近光学整形系统(2)一面镀有与泵浦光形状尺寸相适应、对该泵浦光波段的高透射率膜(12),外壁其余部分镀有对泵浦光波段的高反射率膜(13),放电管(5)内壁不镀膜或者镀有一层对泵浦光波段的高透射率膜(12);放电管(5)内注有工作气体,工作气体为稀有气体或稀有气体与其他辅助气体组成的混合气体;
所述半导体激光器(1)用于产生泵浦光,发出的泵浦光通过光学整形系统(2),会聚成一个窄长条状的光斑,通过放电管(5)外壁的高透射率膜(12),注入放电管(5)内;所述泵浦光的中心波长与放电管(5)内工作气体射频放电后产生的气体粒子的吸收谱线相匹配。
2.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述放电管(5)中的工作气体为氩气与氦气的混合气体,气压在0.5~2.0个大气压,氩气与氦气体积比为1:50~1:4。
3.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈汉元,秦应雄,彭浩,万辰皓,龙思琛,巫详曦,唐霞辉,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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