System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() VCSEL侧面泵浦固体激光器的泵浦模组和相应的固体激光器制造技术_技高网

VCSEL侧面泵浦固体激光器的泵浦模组和相应的固体激光器制造技术

技术编号:40332703 阅读:9 留言:0更新日期:2024-02-09 14:23
本发明专利技术公开了一种VCSEL侧面泵浦固体激光器的泵浦模组和相应的固体激光器。该泵浦模组包括泵浦腔和晶体棒,晶体棒为固体激光器的工作棒,泵浦腔环绕设置在晶体棒的周围;泵浦腔包括热沉和泵浦芯片;其中,热沉为中空的柱体,热沉内表面设有安装面;安装面为平面,平行于热沉的轴线;垂直于热沉的轴线的截面内,多个安装面的投影成正多边形;安装面为偶数,包括多组安装面和对应安装面,安装面和对应安装面正对向设置;泵浦芯片为VCSEL芯片,设置于安装面上;位于安装面的泵浦芯片的出光方向朝向位于对应安装面的泵浦芯片。本发明专利技术提供的泵浦模组能够提供更均匀的光束,实现稳定出光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种vcsel侧面泵浦固体激光器的泵浦模组,同时也涉及包括该泵浦模组的固体激光器,属于固体激光器。


技术介绍

1、相较于灯泵浦固体激光器,采用激光二极管巴(bar)条的侧面泵浦固体激光器的结构紧凑、发光效率高、性能稳定。目前,高功率全固态激光器中的泵浦模块多采用侧面多向泵浦技术,这类模块中晶体棒和泵浦源需要分别冷却,导致散热结构复杂,小型化困难,无法应用于紧凑型高功率全固态激光器。

2、在申请号为200610062537.6的中国专利申请中,公开了一种用于半导体侧面泵浦模块的泵浦腔。该泵浦腔包括热沉本体、活动体和单芯节,热沉本体包括热沉块和中心孔,热沉块绕热沉本体的中心均布排列,多个活动体可活动地安装在热沉块上,单芯节安装在活动体上,热沉本体的中心孔内可放置激光晶体。

3、类似地,现有技术均是通过独立的反射腔组件构成泵浦腔。为了避免泵浦光对射造成的边发射半导体激光器芯片产生内部放大和损伤,往往采用奇数方向的泵浦设计,如三向、五向、七向等,同时为了提高泵浦光的利用率,设计有开缝的反射腔,用于对一次穿越激光晶体但没被吸收的泵浦光,进行二次反射和利用。因此,泵浦源叠加反射腔的结构复杂,反射效率低,并且难以缩小径向尺寸。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的首要技术问题在于提供一种vcsel侧面泵浦固体激光器的泵浦模组。

2、本专利技术要解决的另一技术问题在于提供一种包括该泵浦模组的固体激光器。

3、为实现上述技术目的,本专利技术采用以下的技术方案:

4、根据本专利技术实施例的第一方面,提供一种vcsel侧面泵浦固体激光器的泵浦模组,包括泵浦腔和晶体棒;所述晶体棒为固体激光器的工作棒,所述泵浦腔环绕设置在所述晶体棒的周围;

5、所述泵浦腔包括热沉和泵浦芯片;其中,所述热沉为中空的柱体,所述热沉内表面设有安装面;所述安装面为平面,平行于所述热沉的轴线;垂直于所述热沉的轴线的截面内,多个所述安装面的投影成正多边形;所述安装面为偶数,包括多组安装面和对应安装面,所述安装面和所述对应安装面正对向设置;

6、所述泵浦芯片为vcsel芯片,设置于所述安装面上;位于所述安装面的所述泵浦芯片的出光方向朝向位于所述对应安装面的所述泵浦芯片。

7、其中较优地,所述泵浦芯片和所述晶体棒之间的空腔通入冷却气体,冷却气体同时冷却所述泵浦芯片的出光面和所述晶体棒的表面。

8、其中较优地,所述热沉为一体式结构,或者为多个组件拼合构成的结构。

9、其中较优地,所述泵浦腔在垂直于轴线的截面上,所述泵浦芯片的数量为偶数,并且具有相同性能参数。

10、其中较优地,所述泵浦芯片采用顶发射结构的vcsel芯片。

11、其中较优地,所述热沉还包括冷却孔,所述冷却孔沿所述热沉的轴线方向延伸,用于通过冷却气体或液体。

12、其中较优地,所述泵浦模组还包括冷却管:

13、所述冷却管的轴线与所述热沉的轴线重合,用于包围晶体棒和通过冷却气体或液体。

14、其中较优地,所述冷却管为光学玻璃、石英等高透光材料一体成型的结构。

15、根据本专利技术的第二方面,提供一种固体激光器,其包括如前述的泵浦模组,以及输出镜、反射镜;其中,

16、所述反射镜和所述输出镜位于所述泵浦腔结构的相对两侧,并且所述反射镜和所述输出镜两者之间构成谐振腔,

17、所述输出镜设置于所述谐振腔的出光方向,用于出光。

18、其中较优地,所述固体激光器还包括冷却模组;所述冷却模组与所述泵浦腔的冷却风路或冷却液的冷却流道连接,向所述泵浦腔输入冷却风或冷却液,并接收经所述泵浦腔升温后的冷却风或冷却液。

19、与现有技术相比较,本专利技术实现了内无反射腔、热沉一体化、泵浦光可对射的设计,其中,①利用vcsel芯片、封装基板及热沉表面的高反射特性形成反射腔,无需设置独立的反射腔组件,例如现有技术中普遍使用的带缝隙反射腔组件;②一个热沉同时与多个泵浦芯片接触,作为多个泵浦芯片共用的热沉;③利用vcsel芯片表面高反射的特性,将vcsel芯片正对象设置,不会造成vcsel芯片被泵浦光照射损伤。本专利技术的结构简单、光斑对称性好,出光稳定。

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【技术保护点】

1.一种VCSEL侧面泵浦固体激光器的泵浦模组,包括泵浦腔和晶体棒,其特征在于:

2.如权利要求1所述的泵浦模组,其特征在于:

3.如权利要求2所述的泵浦模组,其特征在于:

4.如权利要求3所述的泵浦模组,其特征在于:

5.如权利要求4所述的泵浦模组,其特征在于:

6.如权利要求5所述的泵浦模组,其特征在于:

7.如权利要求6所述的泵浦模组,其特征在于还包括冷却管:

8.如权利要求7所述的泵浦模组,其特征在于:

9.一种固体激光器,其特征在于包括权利要求1~8中任意一项所述的泵浦模组,以及输出镜、反射镜;其中,

10.如权利要求9所述的固体激光器,其特征在于还包括冷却模组;

【技术特征摘要】

1.一种vcsel侧面泵浦固体激光器的泵浦模组,包括泵浦腔和晶体棒,其特征在于:

2.如权利要求1所述的泵浦模组,其特征在于:

3.如权利要求2所述的泵浦模组,其特征在于:

4.如权利要求3所述的泵浦模组,其特征在于:

5.如权利要求4所述的泵浦模组,其特征在于:

6.如权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员:应艳郝海华
申请(专利权)人:北京镭科光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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