本发明专利技术公开了一种用于太阳光泵浦激光器的光线汇聚聚光腔，属于固体激光器技术领域。该聚光腔使用常用的锥形腔体结构，锥形腔体能够同时利用端面泵浦和侧面泵浦，本发明专利技术在锥形腔体的入光口处增加凸透镜，提高了端面泵浦效果；锥形腔体使用漫反射材料作为腔体的反射面，从而提高太阳光利用率。本发明专利技术的以上设计能够实现太阳光的进一步汇聚，使激光器的输出功率更高。本发明专利技术适用于太阳光泵浦激光器系统，作为系统的聚光腔。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种激光器聚光腔，具体涉及一种用于太阳光泵浦激光器的光线汇聚聚光腔。属于固体激光器
技术介绍
现有的用于太阳光泵浦激光器的聚光腔，主要有锥形金属腔，CPC等，其功能都是对上一级汇聚的太阳光进一步汇聚。聚光腔常用的泵浦方式为端面泵浦与侧面泵浦，端面泵浦对输出功率影响很大。对于CPC，它对工作物质的泵浦为侧面泵浦，因此，CPC的泵浦效果不好，输出功率不高；对于锥形金属腔，其泵浦方式为端面泵浦加侧面泵浦，提高了输出功率，但由于其入光口处安置的是平面镜，太阳光只能平行进入腔内，而且其反射面多为镀金、铝等金属材料，工作时为全反射，使得太阳光在腔中心的工作物质上分布很不均匀，使得工作物质各个部分不能同时达到阈值，因此太阳光不能被充分利用，所以激光器的输出功率不高。因此为提高聚光腔的光线汇聚和泵浦效果，研究新型的光线汇聚聚光腔，能够使太阳光在工作物质上分布更加均匀，工作物质有更多部分达到阈值，利用率更高，最终使激光器的输出功率更高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用于太阳光泵浦激光器的光线汇聚聚光腔，本专利技术使用锥形腔体，通过在入光口安装凸透镜，并使用漫反射材料作为腔体的反射面实现太阳光的汇聚，从而提高太阳光利用率，使激光器的输出功率更高。为达到上述目的，本专利技术的技术方案为—种用于太阳光泵浦激光器的光线汇聚聚光腔，包括锥形腔体，锥形腔体的两端各有一个口联通锥形腔体的内外用于冷却水的出入，锥形腔体内部中轴线上固定有棒状激光工作物质。该光线汇聚聚光腔还包括凸透镜，凸透镜安置在锥形腔体入光口处；其中锥形腔体的内反射面采用漫反射材料。有益效果I、本专利技术为锥形腔，同时利用了端面泵浦和侧面泵浦，并通过在入光口加透镜，能够对入射太阳光进一步汇聚，提高了端面泵浦效果，提高了激光器的输出功率。2、本专利技术使用漫反射材料作为锥形腔体的反射面使光在工作物质上的分布更加均匀，从而使太阳光的利用率更高，激光器的输出功率更高。附图说明图I为本专利技术的基本结构示意图。图2是用TracepiO软件分别模拟相同尺寸的镀金腔和漫反射腔在工作物质上沿轴线方向的光强分布情况。(a)为漫反射腔的光强分布，(b)为镀金腔的光强分布。其中坐标的X轴表示棒状工作物质上的位置，其中设棒状工作物质接近入光口的一端位置为0，y 轴表示棒状工作物质的温度。具体实施方式本专利技术提供了一种用于太阳光泵浦激光器的光线汇聚聚光腔，该聚光腔使用常用的锥形腔体结构，锥形腔体能够同时利用端面泵浦和侧面泵浦，本专利技术在锥形腔体的入光口处增加凸透镜，提高了端面泵浦效果；锥形腔体使用漫反射材料作为腔体的反射面，从而提高太阳光利用率。本专利技术的以上设计能够实现太阳光的进一步汇聚，使激光器的输出功率更高。本专利技术适用于太阳光泵浦激光器系统，作为系统的聚光腔。下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本实施例使用锥形腔体，其结构如图I所示。本实施例中的一种用于太阳光泵浦激光器的光线汇聚聚光腔，包括锥形腔体(I)、 凸透镜(2)；锥形腔体(I)包括反射面(5 )、激光工作物质(6 )、出水口( 3 )、入水口( 4);锥形腔体(I)的外形为长方体，长方体内部开设锥形腔，锥形的高等于长方体的长，锥形的底面为锥形腔体的入光口 ；锥形腔体的两端各有一个口联通锥形腔体的内外用于冷却水的出入， 其中靠近锥形底面的口为出水口( 3 )，靠近锥形顶点的口为出水口( 4);激光工作物质(6 ) 为棒状物质，固定在挖空的锥形的中轴线上，棒状的激光工作物质(6)贯穿锥形腔体，其一端靠近锥形腔体入光口，另一端可自锥形的顶点处探出，也可与长方体外形的底面保持平本实施例对上述锥形腔体所做的改进包括在锥形腔体(I)入光口处安置凸透镜(2)；锥形腔体(I)内反射面(5)采用漫反射材料，本实施例中所选用的漫反射材料是陶瓷。实验过程中太阳光通过入光口进入，在入光口处安置的凸透镜可以达到对大阳光再次汇聚的效果，使太阳光能更加集中在棒状的激光工作物质上，增强了端面泵浦的太阳光；锥形腔体的内表面为漫反射材料，所以太阳光入射至锥形腔体之后的反射方式为漫反射，这样就使得太阳光在工作物质上的分布更加均匀，有更多部分达到阈值而发射激光。图2是用TracepiO软件分别模拟相同尺寸的镀金腔和漫反射腔在棒状工作物质(6)上沿轴线方向的光强分布情况，图中使用棒状工作物质(6)上的温度来代表光强。可以看出，光强在漫反射腔中的分布比镀金腔更加均匀。通过实验对比得出在相同的太阳光功率下，相同尺寸的镀金腔得到的最大激光输出功率为10W，而本专利技术得到的最大激光输出功率为18. 5ff0综上所述，以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。 凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种用于太阳光泵浦激光器的光线汇聚聚光腔，包括锥形腔体(1)，锥形腔体(I)的两端各有一个口联通锥形腔体的内外用于冷却水的出入，锥形腔体内部中轴线上固定有棒状激光工作物质(6)，其特征在于所述的光线汇聚聚光腔还包括凸透镜(2)，凸透镜(2)安置在锥形腔体(I)入光口处； 所述的锥形腔体(I)的内反射面(5)采用漫反射材料。全文摘要本专利技术公开了一种用于太阳光泵浦激光器的光线汇聚聚光腔，属于固体激光器
该聚光腔使用常用的锥形腔体结构，锥形腔体能够同时利用端面泵浦和侧面泵浦，本专利技术在锥形腔体的入光口处增加凸透镜，提高了端面泵浦效果；锥形腔体使用漫反射材料作为腔体的反射面，从而提高太阳光利用率。本专利技术的以上设计能够实现太阳光的进一步汇聚，使激光器的输出功率更高。本专利技术适用于太阳光泵浦激光器系统，作为系统的聚光腔。文档编号H01S3/08GK102946042SQ20121039172公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日专利技术者张海洋, 郝嘉胤, 赵长明, 杨苏辉, 徐鹏, 王华昕, 何滔 申请人:北京理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于太阳光泵浦激光器的光线汇聚聚光腔，包括锥形腔体（1），锥形腔体（1）的两端各有一个口联通锥形腔体的内外用于冷却水的出入，锥形腔体内部中轴线上固定有棒状激光工作物质（6），其特征在于：所述的光线汇聚聚光腔还包括凸透镜（2），凸透镜（2）安置在锥形腔体（1）入光口处；所述的锥形腔体（1）的内反射面（5）采用漫反射材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张海洋，郝嘉胤，赵长明，杨苏辉，徐鹏，王华昕，何滔，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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