一种高光束质量的激光器制造技术

本发明专利技术适用于激光技术领域，提供了一种高光束质量的激光器，激光器包括：侧面激光泵浦源，侧面激光泵浦源中设置有激光增益介质；第一全反镜，第一全反镜沿光路设置于侧面激光泵浦源的一侧；声光调Q开关，声光调Q开关沿光路设置于侧面激光泵浦源和第一全反镜之间；谐波输出镜，谐波输出镜沿光路倾斜45度设置于侧面激光泵浦源的另一侧；第一倍频晶体，设置于经所述谐波输出镜反射后的光路上；第二全反镜，设置在通过第一倍频晶体的光路上。本发明专利技术通过设置声光调Q开关将连续基频光调制成脉冲基频光，提高基频光的峰值功率从而提高基频光向倍频光的转换效率，且通过设置第二全反镜可使光束两次通过倍频晶体以提高光功率，有效提高光束质量。

A High Beam Quality Laser

【技术实现步骤摘要】
一种高光束质量的激光器
本专利技术属于激光
，尤其涉及一种高光束质量的激光器。
技术介绍
随着激光技术的高速发展，高光束质量激光器在高密度光学数据存储、彩色显示、水下通信、拉曼光谱、医学诊断、激光清洗、激光刻划、激光切割、激光照明等领域有非常广泛的应用，各领域对于高光束质量的激光器的需求也愈发增加。目前已有实现激光器的高光束质量的方法有高斯镜输出、长谐振腔、环形腔选模等，较为常见的是利用端泵的长谐振腔选模法来提高激光光束质量或利用高斯镜来提高激光光束质量。但是使用上述方法的激光器输出的激光的光束质量仍不理想。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种高光束质量的激光器，旨在解决利用端泵的长谐振腔选模法来提高激光光束质量或利用高斯镜来提高激光光束质量的方法的激光器输出的激光的光束质量仍不理想的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种高光束质量的激光器，激光器包括：侧面激光泵浦源，侧面激光泵浦源中设置有激光增益介质，侧面激光泵浦源用于激励激光增益介质，以产生基频光；第一全反镜，第一全反镜沿光路设置于侧面激光泵浦源的一侧，用于反射基频光和/或倍频光；声光调Q开关，声光调Q开关沿光路设置于侧面激光泵浦源和第一全反镜之间，用于将连续基频光调制成脉冲基频光；谐波输出镜，谐波输出镜沿光路倾斜45度设置于侧面激光泵浦源的另一侧，用于输出倍频光以及反射基频光；第一倍频晶体，设置于经谐波输出镜反射后的光路上，用于使基频光生成倍频光；第二全反镜，设置在通过第一倍频晶体的光路上，用于反射基频光和/或倍频光。本专利技术实施例提供的一种高光束质量的激光器，通设置声光调Q开关可以将连续基频光调制成脉冲基频光，提高基频光的峰值功率从而提高基频光向倍频光的转换效率，同时通过设置第二全反镜可以使光束两次通过倍频晶体进一步提高光功率，以提高光束质量。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种高光束质量的激光器的结构示意图；图2为本专利技术另一实施例提供的一种高光束质量的激光器的结构示意图；图3为本专利技术另一实施例提供的一种设置有第三全反镜的高光束质量的激光器的结构示意图；图4为本专利技术另一实施例提供的一种设置有第二倍频晶体和滤波片的高光束质量的激光器的结构示意图；图5为本专利技术另一实施例提供的一种同时设置第三全反镜以及第二倍频晶体和滤波片的高光束质量的激光器的结构示意图；图6为本专利技术实施例中激光X方向光斑能量分布曲线；图7为本专利技术实施例中激光Y方向光斑能量分布曲线。附图中：1、侧面激光泵浦源；2、激光增益介质；31、第一全反镜；32、第二全反镜；33、第三全反镜；4、声光调Q开关；5、谐波输出镜；6、第一倍频晶体；71、第一光阑；72、第二光阑；81、第一偏振片；82、第二偏振片；9、第二倍频晶体；10、滤波片。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述。如图1所示，为本专利技术实施例提供的一种高光束质量的激光器的结构示意图，包括：侧面激光泵浦源1，1侧面激光泵浦源1中设置有激光增益介质2，侧面激光泵浦源1用于激励激光增益介质2，以产生基频光；第一全反镜31，第一全反镜31沿光路设置于侧面激光泵浦源1的一侧，用于反射基频光和/或倍频光；声光调Q开关4，声光调Q开关4沿光路设置于侧面激光泵浦源1和第一全反镜31之间，用于将连续基频光调制成脉冲基频光；谐波输出镜5，谐波输出镜5沿光路倾斜45度设置于侧面激光泵浦源1的另一侧，用于输出倍频光以及反射基频光；第一倍频晶体6，设置于经谐波输出镜5反射后的光路上，用于使基频光生成倍频光；第二全反镜32，设置在通过第一倍频晶体6的光路上，用于反射基频光和/或倍频光。在本专利技术实施例中，泵浦源的作用是对激光工作物质进行激励，将激活粒子从基态抽运到高能级，以实现粒子数反转。而侧面激光泵浦源1能提供一条较长的吸收路径进而可以降低激光增益介质2的掺杂浓度,因而不需要很高的泵浦功率密度，例如侧面泵浦二极管阵列的激光二极管泵浦源。激光增益介质2也叫激光工作物质，是指用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质体系，它们可以是固体(晶体、玻璃)、气体(原子气体、离子气体、分子气体)、半导体和液体等媒质，例如Nd.YAG晶体(钇铝石榴石晶体)、Yb:YAG晶体(掺镱钇铝石榴石晶体)，所述激光增益介质2两端镀对该激光谐振腔内的基频光的抗反膜。在本专利技术实施例中，第一全反镜31和第二全反镜32均用于反射基频光和/或倍频光，第一全反镜31和第二全反镜32上镀有对基频光和倍频光的高反射膜，反射率大于99％。谐波输出镜5用于输出倍频光以及反射基频光，谐波输出镜5上镀有在基频光与倍频光45°入射时，对基频光高反射膜，其反射率大于99％；对倍频光抗反射膜，其透过率大于99％。第一全反镜31和第二全反镜32以及谐波输出镜5构成激光谐振腔，用于使基频光起振。其中谐波输出镜5不要求激光器偏振，仅靠基频光和倍频光波长的差异选通。在本专利技术实施例中，声光调Q开关4两侧通光面镀有对基频光抗反射率的膜，声光调Q开关4用于对已起振的连续基频光进行调制，使原连续基频光成为脉冲基频光，从而提高激光器内基频光的峰值功率和单脉冲能量，同时提高由基频光通过倍频晶体向倍频光转换的效率。在本专利技术实施例中，第一倍频晶体6是一种非线性晶体，可采用临界相位匹配或非临界相位匹配，例如，LBO(三硼酸锂晶体)、KTP(磷酸钛氧钾晶体)，所述第一倍频晶体6两端镀有对基频光和倍频光的抗反射膜，其透过率大于99％。优选的第一倍频晶体6设置于经谐波输出镜反射后的基频光束腰的位置，可以有效提高倍频效率。本专利技术实施例提供的一种高光束质量的激光器，通设置声光调Q开关4可以将连续基频光调制成脉冲基频光，提高激光的输出功率，同时提高由基频光通过第一倍频晶体6向倍频光转换的效率；此外通过设置第二全反镜32可以使光束两次通过第一倍频晶体6进一步提高光功率，从而提高光束质量。且本专利技术方案采用侧面激光泵浦源1可以提供一条较长的吸收路径进而可以降低对增益介质的掺杂浓度的要求，提高激光器对激光增益介质2的适用范围。如图2所示，为本专利技术另一实施例提供的一种高光束质量的激光器的结构图，激光器还包括：第一光阑71和第二光阑72，以及第一偏振片81和第二偏振片82。第一光阑71设置于侧面激光泵浦源1和所述第一全反镜31之间；第二光阑72设置于侧面激光泵浦源1和第二全反镜32之间；第一光阑71和第二光阑72上设置有通光孔；第一偏振片81和第二偏振片82沿光路设置于侧面激光泵浦源1和谐波输出镜5之间。在本专利技术实施例中，光阑是指在光学系统中对光束起着限制作用的实体。所述第一光阑71设置于侧面激光泵浦源1与第一全反镜31之间，由于侧面激光泵浦源1和第一全反镜31之间还设置有声光调Q开关4，所以，第一光阑71可以设置在侧面激光泵浦源1和声光调Q开关4之间，或者设置在声光调Q开关4和第一全反镜31之间，优选的，所述第一光阑71设置在声光调Q开关4和第一全反镜31之间。在本专利技术实施例中所述第一光阑71和所述第二光阑72以采用腔内模式限制器为例说明，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高光束质量的激光器，其特征在于，所述激光器包括：侧面激光泵浦源，所述侧面激光泵浦源中设置有激光增益介质，所述侧面激光泵浦源用于激励所述激光增益介质，以产生基频光；第一全反镜，所述第一全反镜沿光路设置于所述侧面激光泵浦源的一侧，用于反射基频光和/或倍频光；声光调Q开关，所述声光调Q开关沿光路设置于所述侧面激光泵浦源和所述第一全反镜之间，用于将连续基频光调制成脉冲基频光；谐波输出镜，所述谐波输出镜沿光路倾斜45度设置于所述侧面激光泵浦源的另一侧，用于输出倍频光以及反射基频光；第一倍频晶体，设置于经所述谐波输出镜反射后的光路上，用于使基频光生成倍频光；第二全反镜，设置于通过第一倍频晶体的光路上，用于反射基频光和/或倍频光。

【技术特征摘要】
1.一种高光束质量的激光器，其特征在于，所述激光器包括：侧面激光泵浦源，所述侧面激光泵浦源中设置有激光增益介质，所述侧面激光泵浦源用于激励所述激光增益介质，以产生基频光；第一全反镜，所述第一全反镜沿光路设置于所述侧面激光泵浦源的一侧，用于反射基频光和/或倍频光；声光调Q开关，所述声光调Q开关沿光路设置于所述侧面激光泵浦源和所述第一全反镜之间，用于将连续基频光调制成脉冲基频光；谐波输出镜，所述谐波输出镜沿光路倾斜45度设置于所述侧面激光泵浦源的另一侧，用于输出倍频光以及反射基频光；第一倍频晶体，设置于经所述谐波输出镜反射后的光路上，用于使基频光生成倍频光；第二全反镜，设置于通过第一倍频晶体的光路上，用于反射基频光和/或倍频光。2.根据权利要求1所述的一种高光束质量的激光器，其特征在于，所述激光器还包括：第一光阑和第二光阑，所述第一光阑设置于所述侧面激光泵浦源和所述第一全反镜之间；所述第二光阑设置于所述侧面激光泵浦源和所述第二全反镜之间；所述第一光阑和第二光阑上设置有通光孔。3.根据权利要求2所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，郑权，陈曦，李世杰，张毅博，
申请(专利权)人：长春新产业光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22