采用椭圆柱泵浦灯的固体激光器椭圆柱聚光腔属于固体激光器技术领域。已知技术存在的技术问题是泵浦能量并未全部为固体激光棒吸收，导致椭圆柱聚光腔腔内温度上升，激光器输出光束质量下降，电光转换效率低；固体激光棒两侧部分未得到反射泵浦光照射，影响激光工作物质的激发。本发明专利技术其技术方案为，采用椭圆柱泵浦灯，椭圆柱泵浦灯和圆柱形固体激光棒位于椭圆柱反射面的两个焦线上，椭圆柱泵浦灯的长轴与椭圆柱反射面的短轴平行。本发明专利技术应用于具有椭圆柱聚光腔的固体激光器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种采用椭圆柱泵浦灯的固体激光器椭圆柱聚光腔，属于固体激光器
技术介绍
已知技术见诸于船/fer A!bec/z"er著5W/d-Sto^ ￡>2g/"ee〃>rg. Six:及ev/sed L^^W五必/o", 2006,Sjw/"gerSm'ew'wO尸77C4Z^C/五M:ES.尸3S0，其方案见图1所示，在椭 圆柱聚光腔椭圆柱反射面1的两个焦线位置分别有圆柱泵浦灯2和固体激光棒3，固体激光 棒3也为圆柱状，圆柱泵浦灯2出射光锥被椭圆柱反射面1反射后，在固体激光棒3所处焦 线位置呈椭圆像4，椭圆像4的长半轴p。与椭圆柱反射面l的长半轴"垂直，椭圆像4的短 半轴/^与椭圆柱反射面l的短半轴6垂直，椭圆像4的长半轴p。、短半轴w分别由下列公式 决定<formula>formula see original document page 3</formula>式中，r为圆柱泵浦灯2的半径，e为椭圆柱反射面l的离心率。椭圆像4与固体激光棒3重叠部分的光能为固体激光棒4所吸收，其他部分则转换成热能。
技术实现思路
已知技术存在的技术问题是， 一方面椭圆像4的能量并未全部为固体激光棒3吸收，导 致椭圆柱聚光腔腔内温度上升，激光器输出光束质量下降，电光转换效率低；另一方面，当 将固体激光棒3半径i 设计为等于圆柱泵浦灯2半径r时，根据所述公式(1)、 (2)， P。>J ， "<及，于是出现了固体激光棒3两侧部分未得到反射泵浦光照射的情况，影响激光工作物质 的激发。为了提高采用椭圆柱聚光腔的固体激光器泵浦能量的利用率，提高固体激光器输出 光束质量，我们专利技术了一种采用椭圆柱泵浦灯的固体激光器椭圆柱聚光腔。本专利技术其技术方案见图2所示，柱形泵浦灯及圆柱形固体激光棒3位于椭圆柱反射面1 的两个焦线上，其特征在于，所述柱形泵浦灯为椭圆柱泵浦灯5，垂直于椭圆柱泵浦灯5椭 圆柱轴线的横截面为椭圆，该椭圆的长轴与椭圆柱反射面1的短轴平行。本专利技术之技术方案的技术效果在于，根据光学成像可逆原理，物像、像物一一对应，再 根据已知技术所阐述的椭圆柱聚光腔成像特性，本专利技术之技术方案中的椭圆柱泵浦灯5发射 的诸光锥经椭圆柱反射面1反射后在固体激光棒3所处的椭圆柱反射面1的另一焦线位置呈 圆像，也就是说经椭圆柱反射面1反射后的泵浦光能量集中于与圆柱形固体激光棒3同轴的 圆柱体空间内，从而能够均匀激发激光工作物质，提高固体激光器输出光束质量，提高激光 器的光电转换效率。尤其当该圆柱体空间与圆柱形固体激光棒3完全重叠时，从理论上讲泵 浦能量的利用率达到100%。 附图说明图1是已知技术采用圆柱泵浦灯的固体激光器椭圆柱聚光腔结构及成像示意图。图2是 本专利技术采用椭圆柱泵浦灯的固体激光器椭圆柱聚光腔结构及成像示意图，该图兼作为摘要附 图。具体实施方式本专利技术其具体技术方案见图2所示，在椭圆柱反射面1的两个焦线位置分别有椭圆柱泵 浦灯5和圆柱形固体激光棒3。垂直于椭圆柱泵浦灯5椭圆柱轴线的横截面椭圆的长半轴A、 短半轴A/分别由下列公式决定<formula>formula see original document page 4</formula>式中，i 为圆柱形固体激光棒3半径，e为椭圆柱反射面l的离心率，"是椭圆柱反射面l的 长半轴。按照所述公式(3)、 (4)制作的椭圆柱泵浦灯5，其在圆柱状固体激光棒3所处焦 线所呈圆像与圆柱形固体激光棒3完全重叠。椭圆柱泵浦灯5的灯管是由掺铈的石英玻璃拉制，在灯管两端装有电极，且电极不分正 负。电极的一部分封装在灯管中，另一部分作为安装电极。在灯管内充有一定气压的惰性气 体或者金属蒸汽。灯弧的长度与固体激光棒3的长度相等。在安装时，要求椭圆柱泵浦灯5 的轴线与椭圆柱反射面1的一条焦线重合，并且，椭圆柱形泵浦灯5的长轴与椭圆柱反射面 1的短轴平行。本专利技术的一个具体实施例为，椭圆柱反射面l的长半轴a-10.5mm，短半轴b=9mm。固 体激光棒3采用Nd:YAG，半径R-5mm，长度100mm。椭圆柱泵浦灯5的尺寸为长半轴 Pc=2.75mm，短半轴P d=2.49mm，灯弧长为100mm，壁厚lmm，封装电极长度为45mm， 安装电极长度为8mm，管内充有气压为380T的惰性气体。权利要求1、一种采用椭圆柱泵浦灯的固体激光器椭圆柱聚光腔，柱形泵浦灯及圆柱形固体激光棒(3)位于椭圆柱反射面(1)的两个焦线上，其特征在于，所述柱形泵浦灯为椭圆柱泵浦灯(5)，垂直于椭圆柱泵浦灯(5)椭圆柱轴线的横截面为椭圆，该椭圆的长轴与椭圆柱反射面(1)的短轴平行。2、 根据权利要求1所述的固体激光器椭圆柱聚光腔，其特征在于，垂直于椭圆柱泵浦灯 (5)椭圆柱轴线的横截面椭圆的长半轴pc、短半轴 分别由下列公式决定<formula>formula see original document page 2</formula>応=及 P,及式中，及为圆柱形固体激光棒(3)半径，e为椭圆柱反射面(1)的离心率，fl是椭圆柱反射 面(1)的长半轴。全文摘要采用椭圆柱泵浦灯的固体激光器椭圆柱聚光腔属于固体激光器
已知技术存在的技术问题是泵浦能量并未全部为固体激光棒吸收，导致椭圆柱聚光腔腔内温度上升，激光器输出光束质量下降，电光转换效率低；固体激光棒两侧部分未得到反射泵浦光照射，影响激光工作物质的激发。本专利技术其技术方案为，采用椭圆柱泵浦灯，椭圆柱泵浦灯和圆柱形固体激光棒位于椭圆柱反射面的两个焦线上，椭圆柱泵浦灯的长轴与椭圆柱反射面的短轴平行。本专利技术应用于具有椭圆柱聚光腔的固体激光器。文档编号H01S3/091GK101404378SQ20081005144公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月20日 优先权日2008年11月20日专利技术者宁国斌, 张喜和, 伟 梁, 渊 董, 金光勇 申请人:长春理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用椭圆柱泵浦灯的固体激光器椭圆柱聚光腔，柱形泵浦灯及圆柱形固体激光棒（３）位于椭圆柱反射面（１）的两个焦线上，其特征在于，所述柱形泵浦灯为椭圆柱泵浦灯（５），垂直于椭圆柱泵浦灯（５）椭圆柱轴线的横截面为椭圆，该椭圆的长轴与椭圆柱反射面（１）的短轴平行。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：董渊，张喜和，梁伟，金光勇，宁国斌，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]
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