一种基于梯度掺杂激光陶瓷的单块非平面环形腔激光器制造技术

技术编号:40940785 阅读:16 留言:0更新日期:2024-04-18 14:58
本发明专利技术公开了一种基于梯度掺杂激光陶瓷的单块非平面环形腔激光器。本发明专利技术采用梯度掺杂的激光陶瓷作为非平面环形腔的增益介质,其特点在于介质内部的离子掺杂浓度呈梯度变化,通过调节掺杂浓度使得增益介质的热分布更加均匀,从而降低激光器增益介质的热效应,进而提高输出光的光束质量,提高激光器单频最大输出功率。本发明专利技术所设计的基于梯度掺杂激光陶瓷的单块激光系统稳定高效,可集成性较好,可广泛应用于激光雷达、引力波探测等领域中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体激光器,尤其是指一种基于梯度掺杂激光陶瓷的单块非平面环形激光器。


技术介绍

1、激光器由三个关键部分组成,包括光学谐振腔、增益介质和泵浦光源。增益介质负责提供光放大所需的增益,泵浦光源的主要作用是提供受激辐射粒子数反转所需要的能量,光学谐振腔则限定了光场的横模与纵模。非平面环形腔激光器通过介质表面镀膜的方式使得非平面环形腔同时具有了增益介质与谐振腔的功能,因而具有结构紧凑、噪音低、性能稳定的优势,但同时由于紧凑的结构使得增益介质内部的热量更容易沉积在一起,也就是产生了增益介质内的热效应。

2、增益介质的热效应是制约固体激光器提高输出功率的主要因素。泵浦光进入增益介质的能量一部分转换为了激光输出,剩余的一大部分由于量子缺陷效应转换为了热量,增益介质在吸收了由泵浦光所产生的热量后,由于其内部温度的不均匀分布而产生了温度梯度,温度梯度的产生进而导致了内部应力的变化。热效应不仅会影响输出光的振荡模式和光束质量,严重的热效应还会导致工作物质穿孔甚至断裂,大大影响激光器的输出效率,因此需要降低增益介质内的温度梯度来减小热效应。

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【技术保护点】

1.一种梯度掺杂激光陶瓷的单块非平面环形腔激光器,包括泵浦源和准直聚焦系统,其特征在于,所述泵浦源发出的泵浦光经单模保偏光纤进入准直聚焦系统后,入射到非平面环形腔单块,所述非平面环形腔单块底面贴合有冷却热沉;

2.根据权利要求1所述的一种基于梯度掺杂激光陶瓷的单块非平面环形腔激光器,其特征在于,激光的深入路径和外出路径均经过N阶掺杂段。

3.根据权利要求1所述的一种基于梯度掺杂激光陶瓷的单块非平面环形腔激光器,其特征在于,所述准直聚焦系统由输入端的准直透镜和输出端的聚焦透镜构成。

4.根据权利要求1所述的一种基于梯度掺杂激光陶瓷的单块非平面环形腔激光器...

【技术特征摘要】

1.一种梯度掺杂激光陶瓷的单块非平面环形腔激光器,包括泵浦源和准直聚焦系统,其特征在于,所述泵浦源发出的泵浦光经单模保偏光纤进入准直聚焦系统后,入射到非平面环形腔单块,所述非平面环形腔单块底面贴合有冷却热沉;

2.根据权利要求1所述的一种基于梯度掺杂激光陶瓷的单块非平面环形腔激光器,其特征在于,激光的深入路径和外出路径均经过n阶掺杂段。

3.根据权利要求1所述的一种基于梯度掺杂激光陶瓷的单块非平面环形腔激光器,其特征在于,所述准直聚焦系统由输入端的准直透镜和输出端的聚焦透镜构成。

4.根据权利要求1所述的一种基于梯度掺杂激光陶瓷的单块非平面环形腔激光器,其特征在于,掺杂的离子为er3+、nd3+、ho3+或tm3+稀土离子,其基底采用各向同性介质yag、ggg或ysag。

5.根据权利要求1所述的一种基于梯度掺杂激光陶瓷的单块非平面环形腔激光器,其特征在于,所述单块的入射端面镀有对泵浦光高透以及对振荡光高反的介质膜;同时对振荡光的水平偏振光和垂直偏振光具有不同的反射率,从而使腔内的两种光具有不同的损耗差,起到选择输出单频的作用。

6.根据权利要求1所述的一种基于梯度掺杂激光陶瓷的单块非平面环形腔激光器,其特征在于,该单块为上下平面平行的八面体结构,入射端面与上下平面垂直,入射端面的前后侧分别相接有向左延伸且置于上下平面...

【专利技术属性】
技术研发人员:高明伟丁一博王庆王磊高原
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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