基于多叠层传热实现高功率泵浦光束质量增强的激光器制造技术

技术编号:45854404 阅读:8 留言:0更新日期:2025-07-19 11:14
本发明专利技术属于固体激光器领域,具体涉及基于多叠层传热实现高功率泵浦光束质量增强的激光器,包括泵浦模块、泵浦整形耦合模块、多叠层晶体、角锥棱镜、输出镜、冷却装置。多叠层晶体采用高热导率金刚石薄膜,实现热量横向快速扩散,缓解局部热积累和温升,降低因热致折射率变化引发的波前畸变与热透镜效应,提升激光模式稳定性。角锥棱镜作为谐振腔镜面,可自动补偿角度偏差,优化腔内模式匹配,与晶体内“之”字形全内反射路径协同作用,进一步均衡热影响区并改善光场分布,显著提升光束均匀性、稳定性及TEM<subgt;00</subgt;模式质量。该结构适应性强,适用于多种波长、泵浦方式和热负载,助力激光器实现小型化、高集成和高性能输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体激光器,具体涉及基于多叠层传热实现高功率泵浦光束质量增强的激光器


技术介绍

1、高功率固体激光器在材料加工、激光清洁、激光手术、激光制导、激光雷达等工业、医疗、军工方面都有着广泛且深入的应用。高功率固体激光器在大功率端面泵浦条件下,泵浦光在激光介质中的纵向吸收不均匀性会导致显著的热效应,通常采用水冷确保激光介质不受到过高温度的损害,但严重的热效应加剧激光器的非轴对称性,产生热透镜效应,从而改变激光光束的传播路径,导致谐振腔失谐,影响激光输出的质量,甚至热应力可能直接损坏激光晶体。

2、人们常用键合晶体来降低热效应,或采用热助推等方式有效的抑制热弛豫。但随着功率的升高,不可避免地会引发激光器的高阶模式振荡,而大量非基模的产生会严重影响光束质量。为了保持激光器的低阶模式工作状态,必须对高阶模式进行有效限制,但这种限制不可避免会削弱激光输出功率,导致端面泵浦输出功率较低。

3、因此,常采用侧面泵浦获得高功率输出。侧面泵浦结构可以提供较大的泵浦面积,降低单个泵浦光源的功率密度,从而提高晶体的耐受性,但其更易引起光束模式畸本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于多叠层传热实现高功率泵浦光束质量增强的激光器,其特征在于,包括泵浦模块(1)、泵浦整形耦合模块(2)、多叠层晶体(3)、角锥棱镜(4)、输出镜(5)、冷却装置(6);

2.根据权利要求1所述的基于多叠层传热实现高功率泵浦光束质量增强的激光器,其特征在于,所述泵浦模块(1)用于向激光增益介质提供泵浦能量,可选择半导体激光二极管LD、闪光灯泵浦模块、光纤耦合泵浦模块。

3.根据权利要求1所述的基于多叠层传热实现高功率泵浦光束质量增强的激光器,其特征在于,所述多叠层晶体(3)作为激光增益介质,能够有效吸收泵浦光并实现粒子数反转,以产生激光输出,增益层可选择采用掺...

【技术特征摘要】

1.基于多叠层传热实现高功率泵浦光束质量增强的激光器,其特征在于,包括泵浦模块(1)、泵浦整形耦合模块(2)、多叠层晶体(3)、角锥棱镜(4)、输出镜(5)、冷却装置(6);

2.根据权利要求1所述的基于多叠层传热实现高功率泵浦光束质量增强的激光器,其特征在于,所述泵浦模块(1)用于向激光增益介质提供泵浦能量,可选择半导体激光二极管ld、闪光灯泵浦模块、光纤耦合泵浦模块。

3.根据权利要求1所述的基于多叠层传热实现高功率泵浦光束质量增强的激光器,其特征在于,所述多叠层晶体(3)作为激光增益介质,能够有效吸收泵浦光并实现粒子数反转,以产生激光输出,增益层可选择采用掺杂稀土元素,如nd³⁺、yb³⁺、er³⁺的固体激光晶体,如nd:yag、yb:yag、er:yag,以提供高效激光增益。

4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:于永吉吴爽王子健刘航王超金光勇
申请(专利权)人:长春理工大学
类型:发明
国别省市:

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