一种均匀泵浦的激光装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种均匀泵浦的激光装置，激光装置工作时，激光束依次经PBS镜片、法拉第旋光器、平凸透镜、第一二向色镜片和激光晶体入射至第一平凹全反镜，再经第一平凹全反镜反射并依次经激光晶体、第一二向色镜片、平凸透镜、法拉第旋光器和PBS镜片后输出，实现激光束的双程放大输出；激光泵浦源用于为激光晶体提供泵浦能量，激光泵浦源出射泵浦光束，经第一二向色镜片折射至激光晶体，剩余泵浦光束通过激光晶体后，入射至第一平凹全反镜，再经第一平凹全反镜反射至激光晶体。本实用新型专利技术在有效降低激光晶体内热的应用上，同时，增加了激光晶体的储能效率。

A laser device with uniform pump

【技术实现步骤摘要】
一种均匀泵浦的激光装置
本技术涉及激光放大
，具体是一种均匀泵浦的激光装置。
技术介绍
随着工业应用的加深，超快激光的使用范围越来越多。尤其是在微加工领域，众多使用需求往往偏向于高峰值，大能量，高重频输出兼具优质的光束质量。通常，光纤激光器是高重频与优质光束质量目标的首选，但超快激光因其自身的高峰值往往导致光纤中产生非线性效应等不利因素，降低了实际使用范围。因此，固体激光放大技术结合稳定的光纤种子源是现今多数超快激光器所采用的方案。在固体激光放大技术中，晶体的热效应处理是至关重要的。若是不能有效降低热效应带来的不利影响，往往会导致激光放大效率的降低与光束质量的下降。为了降低热效应的影响，引入了直接泵浦技术，其可有效降低晶体内热产生。但直接泵浦技术使用的泵浦光波长通常不是激光晶体的高吸收波长，因此，有很大一剩余的光束能量被浪费，或为了吸收更多的泵浦光，激光晶体的长度被增加至一较长的范围，这样即增加了成本又带来一个新的问题，泵浦光束的较大发散角使得晶体后半段的泵浦区域的储能较少，对激光放大的增益并不明显。
技术实现思路
本技术的目的在于解决直接泵浦技术中激光吸收效率低及激光晶体储能较少的问题。为了解决上述问题，本技术提供了一种均匀泵浦的激光装置，包括平凸透镜、第一二向色镜片、激光晶体、第二二向色镜片、激光泵浦源和平凹全反镜，其中，激光束依次经所述平凸透镜、第一二向色镜片、激光晶体、第二二向色镜片后输出，实现所述激光束的单程放大输出；所述激光泵浦源用于为所述激光晶体提供泵浦能量，所述激光泵浦源出射泵浦光束，经所述第一二向色镜片折射至所述激光晶体，剩余所述泵浦光束通过所述激光晶体后，入射至所述第二二向色镜片，经所述第二二向色镜片折射至所述平凹全反镜后，再经所述平凹全反镜反射并经所述第二二向色镜片后入射至所述激光晶体。较佳地，激光泵浦源输出的泵浦光束的波长对应激光晶体的上能级。较佳地，所述平凹全反镜具有特定曲率，可使平凹全反镜对所述泵浦光束进行收束，并在所述激光晶体内部形成二次聚焦。本技术还提供了一种均匀泵浦的激光装置，包括PBS镜片、法拉第旋光器、平凸透镜、第一二向色镜片、激光晶体、第一平凹全反镜和激光泵浦源，其中，激光束依次经所述PBS镜片、法拉第旋光器、平凸透镜、第一二向色镜片和激光晶体入射至所述第一平凹全反镜，再经所述第一平凹全反镜反射并依次经所述激光晶体、第一二向色镜片、平凸透镜、法拉第旋光器和PBS镜片后输出，实现所述激光束的双程放大输出；所述激光泵浦源用于为所述激光晶体提供泵浦能量，所述激光泵浦源出射泵浦光束，经所述第一二向色镜片折射至所述激光晶体，剩余所述泵浦光束通过所述激光晶体后，入射至所述第一平凹全反镜，再经所述第一平凹全反镜反射至所述激光晶体。较佳地，还包括第二二向色镜片和第二平凹全反镜，其中，所述激光束经所述激光晶体出射后，先经所述第二二向色镜片后再入射至所述第一平凹全反镜，再经所述第一平凹全反镜反射并依次经所述第二二向色镜片、激光晶体、第一二向色镜片、平凸透镜、法拉第旋光器和PBS镜片后输出，实现所述激光束的双程放大输出；剩余所述泵浦光束通过所述激光晶体后，先经所述第二二向色镜片折射至所述第二平凹全反镜，再经所述第二平凹全反镜反射后经所述第二二向色镜片入射至所述激光晶体。较佳地，所述激光晶体的增益方向对应所述激光束的偏振方向。较佳地，所述第一平凹全反镜镀有所述泵浦光与激光两个波长的全反膜系。较佳地，所述第一平凹全反镜的曲率与所述激光束的波前曲率近似。较佳地，所述法拉第旋光器为45度法拉第旋光器。较佳地，所述激光晶体为各向异性晶体。与现有技术相比，本技术存在以下技术效果：1、本技术实施例在有效降低激光晶体内热的应用上，同时，增加了激光晶体的储能效率。2、本技术实施例2和3实现激光双程放大，降低激光晶体使用长度，同时匀化了激光晶体内储能分布。当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：图1为本技术实施例1均匀泵浦单程激光放大结构示意图；图2为本技术实施例2均匀泵浦双程激光放大结构示意图；图3为本技术实施例3均匀泵浦双程激光放大结构示意图。具体实施方式以下将结合附图对本技术提供的一种均匀泵浦的激光装置进行详细的描述，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本技术精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。以下实施例的均匀泵浦的激光装置均可以与固体激光器、光纤激光器或其他放大结构配合使用。实施例1一种均匀泵浦的激光装置，请参考图1，包括平凸透镜101、第一二向色镜片102、激光晶体103、第二二向色镜片104、激光泵浦源105和平凹全反镜106，其中，激光束依次经平凸透镜101、第一二向色镜片102、激光晶体103、第一二向色镜片104后输出，实现单程放大输出；具体地，首先，激光束入射至平凸透镜101，激光束被聚焦，并经过第一二向色镜片102后，在激光晶体103内部与泵浦光束形成的焦点耦合。由于激光晶体103具有特定的激光增益方向，所以，激光晶体103的增益方向也需对应激光束的偏振方向。激光束在激光晶体103中增益放大后，经过第二二向色镜片104输出，从而实现激光束的单程放大输出。同时，激光泵浦源105用于为激光晶体103提供放大激光束所需的泵浦能量，且，激光泵浦源105输出的泵浦光束的波长对应激光晶体103的上能级。激光泵浦源105出射泵浦光束，经第一二向色镜片102折射至激光晶体103；由于激光晶体103对该波长泵浦光束的吸收系数较小，所以，剩余未被吸收的泵浦光束通过激光晶体103后，入射至第二二向色镜片104，经第二二向色镜片104折射至平凹全反镜106后，再经平凹全反镜106反射并经第二二向色镜片104后入射至激光晶体103。平凹全反镜106具有特定曲率，可使平凹全反镜106对泵浦光束进行收束，并在激光晶体103内部形成二次聚焦，提高激光晶体103的储能效率。同时，因为激光晶体103的两个端面均有泵浦作用，所以，可使激光晶体103内部的能量分布也较为均匀，进而实现激光在整个激光晶体103中均可以得到良好的放大效果。这可以减小晶体的实际使用长度，也避免了长晶体后半段增益效果降低的劣势。实施例2一种均匀泵浦的激光装置，请参考图2，包括PBS镜片201、法拉第旋光器202、平凸透镜203、第一二向色本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种均匀泵浦的激光装置，其特征在于，包括平凸透镜、第一二向色镜片、激光晶体、第二二向色镜片、激光泵浦源和平凹全反镜，其中，/n激光束依次经所述平凸透镜、第一二向色镜片、激光晶体、第二二向色镜片后输出，实现所述激光束的单程放大输出；/n所述激光泵浦源用于为所述激光晶体提供泵浦能量，所述激光泵浦源出射泵浦光束，经所述第一二向色镜片折射至所述激光晶体，剩余所述泵浦光束通过所述激光晶体后，入射至所述第二二向色镜片，经所述第二二向色镜片折射至所述平凹全反镜后，再经所述平凹全反镜反射并经所述第二二向色镜片后入射至所述激光晶体。/n

【技术特征摘要】
1.一种均匀泵浦的激光装置，其特征在于，包括平凸透镜、第一二向色镜片、激光晶体、第二二向色镜片、激光泵浦源和平凹全反镜，其中，
激光束依次经所述平凸透镜、第一二向色镜片、激光晶体、第二二向色镜片后输出，实现所述激光束的单程放大输出；
所述激光泵浦源用于为所述激光晶体提供泵浦能量，所述激光泵浦源出射泵浦光束，经所述第一二向色镜片折射至所述激光晶体，剩余所述泵浦光束通过所述激光晶体后，入射至所述第二二向色镜片，经所述第二二向色镜片折射至所述平凹全反镜后，再经所述平凹全反镜反射并经所述第二二向色镜片后入射至所述激光晶体。


2.根据权利要求1所述的均匀泵浦的激光装置，其特征在于，激光泵浦源输出的泵浦光束的波长对应激光晶体的上能级。


3.根据权利要求1所述的均匀泵浦的激光装置，其特征在于，所述平凹全反镜具有特定曲率，可使平凹全反镜对所述泵浦光束进行收束，并在所述激光晶体内部形成二次聚焦。


4.一种均匀泵浦的激光装置，其特征在于，包括PBS镜片、法拉第旋光器、平凸透镜、第一二向色镜片、激光晶体、第一平凹全反镜和激光泵浦源，其中，
激光束依次经所述PBS镜片、法拉第旋光器、平凸透镜、第一二向色镜片和激光晶体入射至所述第一平凹全反镜，再经所述第一平凹全反镜反射并依次经所述激光晶体、第一二向色镜片、平凸透镜、法拉第旋光器和PBS镜片后输出，实现所述激光束的双程放大输出；
所述激光泵浦源用于为所述激光晶体提供泵浦能量，所述激光泵浦源出...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙笠馨，傅立斌，
申请(专利权)人：精快激光科技苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32