异型激光增益介质制造技术

本发明专利技术提供一种异型激光增益介质，包括第一增益晶体和第二增益晶体：第一增益晶体上设置有第一入射面和第一出射面，泵浦光通过第一入射面进入第一增益晶体内，泵浦光在第一增益晶体内经过多次反射后通过第一出射面输出到第二增益晶体；第二增益晶体上设置有第二入射面和第二出射面，泵浦光穿过第一出射面传输到第二入射面，泵浦光通过第二入射面进入第二增益晶体内，并在第二增益晶体内经过多次反射后通过第二出射面输出。本发明专利技术实现了泵浦光在增益介质内二维方向折叠传输，有效增加泵浦光在增益介质内的传输长度，保证了泵浦光的长距离吸收，能显著减小一维方向的尺寸，既能实现无泵浦耦合器件，又可以实现泵浦光在增益介质内的长程传输。的长程传输。的长程传输。

【技术实现步骤摘要】
异型激光增益介质


[0001]本专利技术涉及固体激光器
，尤其涉及一种异型激光增益介质。

技术介绍

[0002]小型脉冲固体激光器因具有体积紧凑、光束质量高等优点，被广泛用于小型激光测距机、小型目标指示器，满足小型光电系统的测距、目标指示需求。但市面上的商用产品以及防务产品中的固体激光器增益介质大多设计成棒状或者板条的形式，结合温度控制的方法，实现脉冲激光输出。目前的固体激光器主要使用LD侧面泵浦方案和长泵浦传输路径下的端泵技术。
[0003]LD侧面泵浦方案的结构如图1所示，采用的激光增益介质为棒状或者板条，主要由LD热沉11、TEC制冷片12、LD泵源13和Nd:YAG板条晶体14组成。虽然可以没有泵浦耦合器件，但是由于小型激光器中Nd:YAG的截面尺度通常在5mm左右，其对泵浦光的吸收长度在10mm左右，尺度较短，当外界环境温度变化时，大部分只能通过温度控制来保证泵浦波长的稳定，这样就需要有较高的功耗来保证激光器的正常运转。另外，由于需要保证足够的增益长度，板条或者棒状介质需要在一维长度方向做到几十毫米，不利于系统的小型化。
[0004]长泵浦传输路径下的端泵技术的结构如图2所示，主要由LD热沉11、LD泵源13、泵浦耦合系统15和Nd:YAG板条晶体14组成。由于LD面阵泵浦光源发光面尺寸通常较大，因此需要采用泵浦耦合的方式将泵浦光尽可能多的耦合进Nd:YAG晶体，需要采用泵浦耦合器件将泵浦光压缩整形后导入晶体，这样以来虽然保证了较长的吸收长度，降低了系统的温度敏感性和系统功耗，但是由于泵浦耦合系统和晶体的长度在一维方向扩展较多，不利于激光器小型化设计

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种异型激光增益介质，用以解决现有技术中的泵浦技术存在难以兼顾无泵浦耦合器件和长程泵浦，不利于激光器小型化设计等缺陷，实现了泵浦光在增益介质内二维方向折叠传输，有效增加泵浦光在增益介质内的传输长度，保证了泵浦光的长距离吸收，相比传统的端面泵浦构型能显著减小一维方向的尺寸，既能实现无泵浦耦合器件，又可以实现泵浦光在增益介质内的长程传输。
[0006]本专利技术提供一种异型激光增益介质，包括第一增益晶体和第二增益晶体：
[0007]所述第一增益晶体上设置有第一入射面和第一出射面，泵浦光通过所述第一入射面进入所述第一增益晶体内，泵浦光在所述第一增益晶体内经过多次反射后通过所述第一出射面输出到所述第二增益晶体；
[0008]所述第二增益晶体上设置有第二入射面和第二出射面，泵浦光穿过所述第一出射面传输到所述第二入射面，泵浦光通过所述第二入射面进入所述第二增益晶体内，并在所述第二增益晶体内经过多次反射后通过所述第二出射面输出。
[0009]根据本专利技术提供的一种异型激光增益介质，所述第一入射面上设置有增透膜。
[0010]根据本专利技术提供的一种异型激光增益介质，所述第一增益晶体上还设置有至少一个第一反射面，所述第一反射面用于反射泵浦光。
[0011]根据本专利技术提供的一种异型激光增益介质，所述第一反射面上设置有全反膜。
[0012]根据本专利技术提供的一种异型激光增益介质，所述第二增益晶体上还设置有至少一个第二反射面，所述第二反射面用于反射泵浦光。
[0013]根据本专利技术提供的一种异型激光增益介质，所述第一增益晶体和所述第二增益晶体用于对泵浦光束进行多次反射并使泵浦光束发生180
°
转像。
[0014]根据本专利技术提供的一种异型激光增益介质，所述第一增益晶体和所述第二增益晶体之间设置有空气间隙。
[0015]根据本专利技术提供的一种异型激光增益介质，所述第一增益晶体和所述第二增益晶体上均设置有至少一个金属面。
[0016]根据本专利技术提供的一种异型激光增益介质，所述异型激光增益介质包括至少两个第一增益晶体和/或至少两个第二增益晶体。
[0017]根据本专利技术提供的一种异型激光增益介质，所述异型激光增益介质还包括至少一个第三增益晶体，泵浦光从所述第二出射面输出到所述第三增益晶体内，所述第三增益晶体使得泵浦光在第三增益晶体内进行多次反射。
[0018]根据本专利技术提供的一种异型激光增益介质，通过泵浦光源向第一增益晶体的第一入射面发射泵浦光束，泵浦光束通过第一入射面进入到第一增益晶体内，然后泵浦光束在第一增益晶体内进行多次反射，直到泵浦光束反射到第一出射面上，然后泵浦光束通过第一出射面输出到第二增益晶体的第二入射面上。泵浦光束通过第二入射面进入到第二增益晶体内，泵浦光束在第二增益晶体内进行多次反射后传输到第二出射面，然后通过第二出射面离开第二增益晶体。进而实现了泵浦光在增益介质内二维方向折叠传输，有效增加泵浦光在增益介质内的传输长度，保证了泵浦光的长距离吸收，相比传统的端面泵浦构型能显著减小一维方向的尺寸，既能实现无泵浦耦合器件，又可以实现泵浦光在增益介质内的长程传输。且泵浦光束经过第一增益晶体和第二增益晶体的多次反射后实现了转像，对泵浦光吸收的均匀性起到了一定的补偿作用，而均匀的吸收分布将有助于减小激光器光束畸变，实现了激光光束畸变补偿。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0020]图1是现有技术中的LD侧面泵浦方案的结构示意图；
[0021]图2是现有技术中的长泵浦传输路径下的端泵的结构示意图；
[0022]图3是本专利技术提供的异型激光增益介质的结构示意图；
[0023]图4是本专利技术提供的异型激光增益介质的第一增益晶体的结构示意图之一；
[0024]图5是本专利技术提供的异型激光增益介质的第一增益晶体的结构示意图之二；
[0025]图6是本专利技术提供的异型激光增益介质的第二增益晶体的结构示意图之一；
[0026]图7是本专利技术提供的异型激光增益介质的第二增益晶体的结构示意图之二；
[0027]附图标记：
[0028]11：LD热沉；12：TEC制冷片；13：LD泵源；
[0029]14：Nd:YAG板条晶体；15：泵浦耦合系统；3：第一增益晶体；
[0030]4：第二增益晶体；31：第一入射面；32：第一出射面；
[0031]33：第一反射面；41：第二入射面；42：第二出射面；
[0032]43：第二反射面；321：反射段；322：出射段。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]下面结合附图3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异型激光增益介质，其特征在于，包括第一增益晶体和第二增益晶体：所述第一增益晶体上设置有第一入射面和第一出射面，泵浦光通过所述第一入射面进入所述第一增益晶体内，泵浦光在所述第一增益晶体内经过多次反射后通过所述第一出射面输出到所述第二增益晶体；所述第二增益晶体上设置有第二入射面和第二出射面，泵浦光穿过所述第一出射面传输到所述第二入射面，泵浦光通过所述第二入射面进入所述第二增益晶体内，并在所述第二增益晶体内经过多次反射后通过所述第二出射面输出。2.根据权利要求1所述的异型激光增益介质，其特征在于，所述第一入射面上设置有增透膜。3.根据权利要求1所述的异型激光增益介质，其特征在于，所述第一增益晶体上还设置有至少一个第一反射面，所述第一反射面用于反射泵浦光。4.根据权利要求3所述的异型激光增益介质，其特征在于，所述第一反射面上设置有全反膜。5.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的异型激光增益介质，其特征在于，所述第二增益晶体上还设置有至少一个第二反射面，所述第二反射面用于反射泵浦光。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟冬冬，高宝光，乔占朵，王天齐，张铁亮，张志强，周玉梅，
申请(专利权)人：中科和光天津应用激光技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：