專利名稱：受激耦合諧振腔激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型諧振腔的激光器。尤其是一種適用于無(wú)論是連續(xù)工作，還是脈沖工作(長(zhǎng)脈沖、Q-開(kāi)關(guān)工作)的高功率(能量)固體受激耦合諧振腔激光器。原則上，這種諧振腔也適合于其他類型的激光器，如氣體激光器、液體激光器、化學(xué)激光器、光纖激光器等的應(yīng)用。
長(zhǎng)期以來(lái)激光技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要方向是，要求在獲得高的輸出功率(能量)的同時(shí)獲得高的光束質(zhì)量。對(duì)此，目前有兩種技術(shù)方案第一種方案是，通過(guò)選模(橫模、縱模)、注入種子等技術(shù)獲得高光束質(zhì)量的激光輸出。
第二種方案是，采用本振-放大系統(tǒng)，即，系統(tǒng)的第一級(jí)(本振級(jí))只追求光束質(zhì)量，而激光器的效率、輸出功率(能量)的大小等都不作為重點(diǎn)，并在系統(tǒng)的第一級(jí)之后通過(guò)多級(jí)放大來(lái)獲得大的輸出功率(能量)。所需放大器的級(jí)數(shù)則由本振級(jí)的輸出大小以及最終要求輸出多大的功率(能量)而定。為了避免級(jí)間耦合造成放大器自激，就需要加大各級(jí)間的距離、采用隔離器、像中繼光學(xué)系統(tǒng)等。為了減小放大級(jí)造成的光束畸變，有時(shí)還需要采用相位共軛等技術(shù)。
上述兩種方案都存在一些重大的缺點(diǎn)。例如，對(duì)于第一方案，采用選模(橫模、縱模)等技術(shù)可以獲得高的光束質(zhì)量，但它們都以犧牲輸出激光的功率(能量)為代價(jià)。所以單模(橫模、縱模)激光器的效率、輸出功率(能量)都要比多模激光器的低。如果增大激光的輸出，則變?yōu)槎嗄９ぷ?，光束質(zhì)量將大大降低。
對(duì)于第二方案，采用本振-放大系統(tǒng)可以同時(shí)獲得高的輸出功率(能量)和高的光束質(zhì)量，例如，Randall J.St.Pierre，等人(《SPIE》，Vol.3264,1998)采用這種方案在工作重復(fù)頻率100Hz時(shí)，獲得每個(gè)脈沖能量9.4J，平均輸出功率940W,2倍衍射極限。但它存在兩個(gè)主要缺點(diǎn)(1)由于級(jí)數(shù)增加，系統(tǒng)的體積增加，穩(wěn)定性、可靠性降低。因此不能用于要求小型、牢固、能在惡劣環(huán)境下工作的軍用激光系統(tǒng)中。
(2)因?yàn)檫B續(xù)工作激光器的增益低，其放大級(jí)的效率將很低。因此這種方案不能用于要求連續(xù)工作的激光系統(tǒng)中。
因此，本發(fā)明的目的在于提出一種與現(xiàn)有激光器不同的新型激光器，由于所述的激光器把超短腔、注入種子、再生放大、耦合腔等技術(shù)融為一體。因此，在獲得高輸出功率(能量)的同時(shí)，可以獲得高光束質(zhì)量、高效率。所述的激光器不再需要另外增加放大級(jí)，因此結(jié)構(gòu)小巧、牢固，可靠性和穩(wěn)定性大大提高。由于具有自注入種子的功能，所以可用于連續(xù)工作的激光系統(tǒng)中。
本發(fā)明以固體激光器作為實(shí)施例，因?yàn)檫@種新型受激耦合諧振腔激光器特別適用于高功率(能量)固體激光器，無(wú)論是連續(xù)工作，還是脈沖工作(長(zhǎng)脈沖、Q-開(kāi)關(guān)工作)都適用。當(dāng)然，其原理也適合于在其他類型的激光器，如氣體激光器、液體激光器、化學(xué)激光器、光纖激光器等中的應(yīng)用。


圖1表示本發(fā)明的受激耦合腔激光器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2表示傳統(tǒng)的激光器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3表示傳統(tǒng)的本振一放大結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4表示本發(fā)明第一實(shí)施例的受激耦合腔激光器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5表示本發(fā)明第二實(shí)施例的受激耦合腔激光器結(jié)構(gòu)示意圖；圖6表示本發(fā)明第三實(shí)施例的受激耦合腔激光器結(jié)構(gòu)示意圖；圖7表示本發(fā)明第四實(shí)施例的受激耦合腔激光器結(jié)構(gòu)示意圖；圖8表示本發(fā)明第五實(shí)施例的受激耦合腔激光器結(jié)構(gòu)示意圖；圖9表示本發(fā)明第六實(shí)施例的受激耦合腔激光器結(jié)構(gòu)示意圖；下面將結(jié)合附圖和各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的受激耦合腔激光器的結(jié)構(gòu)以及工作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
下面的描述都是以Nd:YAG(摻釹離子的釔鋁石榴石)激光工作物質(zhì)為例，但本發(fā)明不限于Nd:YAG，其他固體激光工作物質(zhì)，例如Nd:YLF、Nd:YVO4、Yb:YAG、N d:YAP、玻璃等都完全適用。原理上，也適用于氣體、液體、半導(dǎo)體等工作物質(zhì)。
首先，參見(jiàn)圖2，它是一種傳統(tǒng)的激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。這種激光器通常是由諧振腔的腔鏡1、4，工作物質(zhì)3、泵浦系統(tǒng)5和腔內(nèi)元件2組成。
腔鏡1與4構(gòu)成激光器的諧振腔。通常，諧振腔后鏡1是在K9玻璃或石英玻璃上鍍上對(duì)激光工作波長(zhǎng)全反射的介質(zhì)膜(反射率R＞99.9％)制成。諧振腔輸出鏡4是在K9玻璃或石英玻璃上鍍上對(duì)激光工作波長(zhǎng)部分反射的介質(zhì)膜制成，其反射率(R≈5～99％)根據(jù)激光器的種類、具體應(yīng)用而定。泵浦系統(tǒng)5對(duì)激光工作物質(zhì)3進(jìn)行泵浦。當(dāng)達(dá)到或超過(guò)閾值時(shí)，腔內(nèi)的增益大于損耗，激光在后鏡1與輸出鏡4構(gòu)成的諧振腔內(nèi)振蕩、放大，最后從腔鏡4輸出。如果腔內(nèi)元件2是光闌，則由于光闌對(duì)不同模式的損耗不同，對(duì)TEM00模的損耗最小，因此TEM00模最先起振。由于模式競(jìng)爭(zhēng)，最后輸出TEM00模激光。由于TEM00模與其鄰近高階模之間的損耗相差很小，當(dāng)泵浦增強(qiáng)時(shí)其它高階模也起振。因此，用這種選模方法可以獲得TEM00模激光輸出，但不可能同時(shí)獲得大的輸出能量(功率)。
加標(biāo)準(zhǔn)具、光柵或采用預(yù)激光等方法可以獲得單縱模激光輸出，但不可能獲得100％幾率的單縱模工作，輸出激光能量(功率)也不大。
采用超短腔可以獲得100％幾率的單縱模工作，但由于腔長(zhǎng)太短(例如，對(duì)于Nd:YAG激光器，要求腔長(zhǎng)＜1mm)，因此，工作物質(zhì)也很短，這就不可能獲得高能量(功率)激光輸出。
圖3所示的是一種本振-放大激光系統(tǒng)，這種激光系統(tǒng)是由主振、功率放大器、像中繼光學(xué)系統(tǒng)和相位共軛鏡等部分組成。圖中所示的各部件分別是主振蕩激光器9，光束整形望遠(yuǎn)鏡10，法拉第隔離器11，45°全反介質(zhì)膜鏡12、14、17、18、21、23，像中繼望遠(yuǎn)鏡13、19、22、25，倍頻組件15，第一、第二、第三級(jí)放大器16、20、24，波片26，透鏡27，受激布里淵盒28。所示的主振蕩激光器為非穩(wěn)腔，變反射率輸出耦合鏡，并注入連續(xù)單縱模種子，因此獲得高光束質(zhì)量的單橫模、單縱模激光。主振蕩激光器的輸出經(jīng)多級(jí)放大(例如圖中采用的三級(jí)放大)以提高輸出能量(功率)，放大級(jí)的畸變由SBS校正。通過(guò)像中繼光學(xué)系統(tǒng)降低衍射損耗、隔離放大級(jí)、抑制放大的自發(fā)輻射和寄生振蕩并減少尖峰可能引起的破壞。采用這種激光系統(tǒng)，可以同時(shí)獲得很高的光束質(zhì)量和很大的激光輸出能量(功率)，但是它的缺點(diǎn)是，系統(tǒng)龐大、復(fù)雜，很難在惡劣的外場(chǎng)環(huán)境下使用，而且所需的費(fèi)用昂貴。
因此，本發(fā)明針對(duì)已有技術(shù)中所存在的不足，以及為了適合于在惡劣的外場(chǎng)環(huán)境下使用，提出了本發(fā)明所述的受激耦合腔激光器。
圖1是本發(fā)明的受激耦合腔激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。所述的激光器由諧振腔后鏡1，腔內(nèi)元件(光闌、Q-開(kāi)關(guān)等)2，激光工作物質(zhì)3，激光器諧振腔輸出鏡4，泵浦系統(tǒng)5組成。其中，所述的諧振腔后鏡1其本身是一個(gè)高光束質(zhì)量的微型激光器(或者可作為耦合腔激光器的一部分)，泵浦光為IP，由受激耦合腔輸出種子激光IS，激光器輸出激光為IL。
在本發(fā)明中，作為激光器諧振腔的諧振腔后鏡后鏡1，它具有腔鏡M1,M2，其本身是一個(gè)高光束質(zhì)量的微型激光器，它既作為激光器諧振腔的后鏡，也作為產(chǎn)生種子激光IS的激光器。
在圖1中，諧振腔后鏡1的一個(gè)端面M2與輸出鏡4構(gòu)成激光器的諧振腔，或放大器、或耦合腔的一部分。泵浦系統(tǒng)5對(duì)激光工作物質(zhì)3進(jìn)行泵浦，當(dāng)泵浦強(qiáng)度超過(guò)一定值時(shí)，則形成激光或?qū)ΨN子激光進(jìn)行放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
在本發(fā)明中，所述的諧振腔后鏡1，它所采用的材料是一塊與主激光器的工作物質(zhì)3(例如，Nd:YAG、Nd:YLF、Nd:YVO4、Yb:YAG、Nd:YAP、玻璃等)相同的、長(zhǎng)度從0.5到10毫米的晶體。但它還可以摻入與主激光器的工作物質(zhì)中不同的、特殊的雜質(zhì)(例如，摻1at.％的Cr4+等)，所述工作物質(zhì)的幾何形狀可以是園棒、盤(pán)狀、片狀、塊狀、板條、光纖等。
直接在諧振腔后鏡1的腔鏡兩端面鍍上高強(qiáng)度的介質(zhì)膜，以構(gòu)成諧振腔后鏡1的腔鏡M1,M2。腔鏡M1對(duì)工作激光波長(zhǎng)高反(R＞99.9％)，而同時(shí)對(duì)泵浦光波長(zhǎng)高透(T＞85％)。腔鏡M2對(duì)工作激光波長(zhǎng)部分反射，其反射率R≈5～99％，它由激光器的具體應(yīng)用要求而定。M2也可以是單獨(dú)的一塊輸出鏡。并且，可以在M1,M2構(gòu)成的諧振腔內(nèi)插入需要的元件。諧振腔后鏡1本身是受激的，而且是一個(gè)整體腔激光器(根據(jù)M1、M2的結(jié)構(gòu)，諧振腔后鏡1也可以是分離腔激光器)。由于摻雜而形成損耗光柵(或由于是超短腔)，它輸出高光束質(zhì)量的、100％幾率的單縱模激光。而其輸出又恰好成為腔鏡M2、輸出鏡4構(gòu)成主激光器的種子。因此，腔鏡M1、M2、輸出鏡4又構(gòu)成注入種子腔激光器。根據(jù)具體情況，M2、4可以是激光器，也可以是再生放大器、多程放大器等。另外，控制腔鏡M2的反射率(例如R≈50％，或更低)，使腔鏡M1、M2內(nèi)不能形成激光振蕩，腔鏡1就成為耦合腔激光器的一部分。由諧振腔后鏡1與輸出鏡4一起構(gòu)成耦合腔激光器，它具有脈寬在一定范圍內(nèi)可調(diào)的特性。這種多功能的結(jié)合，使整體激光器的光束質(zhì)量改善、效率提高、穩(wěn)定性、可靠性增加。
對(duì)于受激耦合腔激光器，可以根據(jù)對(duì)整個(gè)激光器的性能要求和輸出的需要采用不同規(guī)格的腔鏡M1和M2。例如，腔鏡M1可以是凹面、平面、凸面的。
腔鏡M2可以是凹面、平面、凸面。
腔鏡4可以是凹面、平面、凸面的。
圖1，圖4～圖9是激光器的幾個(gè)典型實(shí)施例。
圖1中，由腔鏡M1-M2構(gòu)成平-平介穩(wěn)腔，它輸出高光束質(zhì)量的種子激光IS。通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在由M2、輸出腔鏡4構(gòu)成的平-平介穩(wěn)腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
在圖4所示的第一實(shí)施例中，由腔鏡M1-M2構(gòu)成平-平介穩(wěn)腔，它輸出高光束質(zhì)量的種子激光Is。通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在由M2、輸出腔鏡4構(gòu)成的平-凹穩(wěn)定腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
圖4所示的第一實(shí)施例中，腔鏡4還可以是凸面，由腔鏡M2、輸出腔鏡4構(gòu)成平-凸非穩(wěn)腔結(jié)構(gòu)。于是，由腔鏡M1-M2構(gòu)成的平-平介穩(wěn)腔激光器中輸出的高光束質(zhì)量種子激光IS，通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在腔鏡M2、輸出鏡4構(gòu)成的平-凸穩(wěn)定腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
圖5所示的第二實(shí)施例中，由腔鏡M1-M2構(gòu)成平-凹穩(wěn)定腔，它輸出高光束質(zhì)量的種子激光IS。通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在腔鏡M2、輸出腔鏡4構(gòu)成的平-凸非穩(wěn)腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
圖6所示的第三實(shí)施例中，由腔鏡M1-M2構(gòu)成平-凹穩(wěn)定腔，它輸出高光束質(zhì)量的種子激光IS。通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在腔鏡M2、輸出腔鏡4構(gòu)成的凸-凹虛共焦非穩(wěn)腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
圖7所示的第四實(shí)施例中，由腔鏡M1-M2構(gòu)成平-凸非穩(wěn)腔，它輸出高光束質(zhì)量的種子激光IS。通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在腔鏡M2、輸出腔鏡4構(gòu)成的平-平介穩(wěn)腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
圖8所示的第五實(shí)施例中，由腔鏡M1-M2構(gòu)成平-凸非穩(wěn)腔，它輸出高光束質(zhì)量的種子激光IS。通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在腔鏡M2、輸出腔鏡4構(gòu)成的平-凹穩(wěn)定腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
腔鏡4還可以是凸面，由腔鏡M2、輸出腔鏡4構(gòu)成平-凸非穩(wěn)腔結(jié)構(gòu)。于是，由腔鏡M1-M2構(gòu)成平-凸非穩(wěn)腔激光器中輸出的高光束質(zhì)量種子激光IS，通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在腔鏡M2、輸出腔鏡4構(gòu)成的平-凸非穩(wěn)定腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
圖9所示的第六實(shí)施例中，由腔鏡M1-M2構(gòu)成凹-凸非穩(wěn)腔，它輸出高光束質(zhì)量的種子激光IS。通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在腔鏡M2、輸出腔鏡4構(gòu)成的平-凸非穩(wěn)腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
在上述幾種實(shí)例中，如果減少腔鏡M2的反射率(R≈50％，或更低)，則腔鏡M1、M2不能形成激光振蕩，此時(shí)腔鏡M1、M2、4相互之間的耦合作用加強(qiáng)，它們構(gòu)成耦合腔激光器。
具體選用哪種腔型(穩(wěn)定腔、介穩(wěn)腔、非穩(wěn)腔)、或希望是哪種類型的激光器(注入種子激光器、種子-行波放大器、種子-再生放大器、耦合腔激光器等)，根據(jù)具體應(yīng)用要求而定。
典型的固體激光工作物質(zhì)是Nd:YAG、Nd:YLF、Nd:YVO4、Yb:YAG、Nd:YAP、玻璃等，其直徑從1到15毫米，棒長(zhǎng)從2到200毫米。連續(xù)工作時(shí)還可以用多根棒串聯(lián)起來(lái)。工作物質(zhì)還可以是板條、薄片、盤(pán)、光纖等幾何形狀。
雖然本發(fā)明是用上述的實(shí)施例和附圖加以說(shuō)明的，但是本發(fā)明并不限于實(shí)施例和附圖，凡是本領(lǐng)域的技術(shù)人員看過(guò)本發(fā)明說(shuō)明書(shū)后，所能想到的任何本發(fā)明的變形方案，都應(yīng)當(dāng)看成是在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種受激耦合諧振腔激光器，其特征在于所述的激光器由諧振腔后鏡(1)，腔內(nèi)元件(光闌、Q-開(kāi)關(guān)等)(2)，激光工作物質(zhì)(3)，激光器諧振腔輸出鏡(4)，泵浦系統(tǒng)(5)組成。其中，所述的諧振腔后鏡(1)其本身是一個(gè)高光束質(zhì)量的微型激光器(或者可作為耦合腔激光器的一部分)，泵浦系統(tǒng)(5)輸出泵浦光為IP，由受激耦合腔輸出種子激光IS，激光器輸出激光為IL。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的受激耦合諧振腔激光器，其特征在于所述的諧振腔后鏡(1)本身是受激的，而且可以是一個(gè)整體腔激光器，也可以是分離腔激光器，而其輸出又恰好成為腔鏡(M2)，輸出腔鏡(4)所構(gòu)成主激光器的種子激光；所述的受激耦合腔(1)采用的工作物質(zhì)可以是與主激光器系統(tǒng)相同的工作物質(zhì)，例如，Nd:YAG、Nd:YLF、Nd:YVO4、Yb:YAG、Nd:YAP、玻璃等，長(zhǎng)度從0.5到10毫米的晶體，它還可以采用摻入與主激光器的工作物質(zhì)中不同的、特殊的雜質(zhì)(例如，摻1at.％的Cr4+等)；所述的諧振腔后鏡(1)的腔鏡兩端面鍍上高強(qiáng)度的介質(zhì)膜，以構(gòu)成受激耦合腔(1)的腔鏡(M1,M2)，腔鏡(M1)對(duì)工作激光波長(zhǎng)高反(R＞99.9％)，而同時(shí)對(duì)泵浦光波長(zhǎng)高透(T＞85％)，腔鏡(M2)對(duì)工作激光波長(zhǎng)部分反射，其反射率R≈5～99％，可以在腔鏡(M1,M2)構(gòu)成的諧振腔內(nèi)插入需要的元件，腔鏡(M2)也可以是單獨(dú)的一塊輸出鏡；諧振腔后鏡(1)所構(gòu)成的種子激光器是二極管泵浦的，也可以是燈泵浦或其它方式泵浦的，所述的激光器可以是整體腔結(jié)構(gòu)，也可以是分離的緊湊結(jié)構(gòu)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的受激耦合諧振腔激光器，其特征在于所述的諧振腔后鏡(1)的腔鏡M1-M2構(gòu)成平-平介穩(wěn)腔，由所述的平-平介穩(wěn)定腔所形成的激光器輸出高光束質(zhì)量的種子激光IS，通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在由腔鏡M2、輸出腔鏡(4)構(gòu)成的平-平穩(wěn)定腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的受激耦合諧振腔激光器，其特征在于所述的諧振腔后鏡(1)的腔鏡M1-M2構(gòu)成平-平穩(wěn)定腔，由所述的平-平穩(wěn)定腔所形成的激光器輸出高光束質(zhì)量的種子激光IS，通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在由腔鏡M2、輸出腔鏡(4)構(gòu)成的平-凹穩(wěn)定腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡(4)輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的受激耦合諧振腔激光器，其特征在于所述的諧振腔后鏡(1)的腔鏡M1-M2構(gòu)成平-平穩(wěn)定腔，由所述的平-平穩(wěn)定腔所形成的激光器輸出高光束質(zhì)量的種子激光IS，通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在由腔鏡M2、輸出腔鏡(4)構(gòu)成的平-凸穩(wěn)定腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡(4)輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的受激耦合諧振腔激光器，其特征在于所述的諧振腔后鏡(1)的腔鏡M1-M2構(gòu)成平-凹穩(wěn)定腔，由所述的平-凹穩(wěn)定腔所形成的激光器輸出高光束質(zhì)量的種子激光IS，通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在腔鏡M2、輸出腔鏡(4)構(gòu)成的平-凸非穩(wěn)定腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
7．根據(jù)權(quán)利要求1的受激耦合諧振腔激光器，其特征在于所述的諧振腔后鏡(1)的腔鏡M1-M2構(gòu)成平-凹穩(wěn)定腔，由所述的平-凹穩(wěn)定腔所形成的激光器輸出高光束質(zhì)量的種子激光IS，通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在腔鏡M2、輸出腔鏡(4)構(gòu)成的凹-凸虛共焦非穩(wěn)定腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
8．根據(jù)權(quán)利要求1的受激耦合諧振腔激光器，其特征在于所述的諧振腔后鏡(1)的腔鏡M1-M2構(gòu)成平-凸非穩(wěn)定腔，由所述的平-凸非穩(wěn)定腔所形成的激光器輸出高光束質(zhì)量的種子激光Is，通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在腔鏡M2、輸出腔鏡(4)構(gòu)成的平-平介穩(wěn)定腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
9．根據(jù)權(quán)利要求1的受激耦合諧振腔激光器，其特征在于所述的諧振腔后鏡(1)的腔鏡M1-M2構(gòu)成平-凸非穩(wěn)腔激光器，它輸出高光束質(zhì)量的種子激光IS。通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在腔鏡M2、輸出腔鏡(4)構(gòu)成的平-凹穩(wěn)定腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡(4)輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。腔鏡(4)還可以是凸面的，由腔鏡M2、輸出腔鏡(4)構(gòu)成平-凸非穩(wěn)腔結(jié)構(gòu)。于是，由腔鏡M1-M2構(gòu)成平-凸非穩(wěn)腔激光器中輸出的高光束質(zhì)量種子激光IS，通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在腔鏡M2、輸出腔鏡4構(gòu)成的平-凸非穩(wěn)定腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
10．根據(jù)權(quán)利要求1的受激耦合諧振腔激光器，其特征在于所述的諧振腔后鏡(1)的腔鏡M1-M2構(gòu)成凹-凸非穩(wěn)腔激光器，它輸出高光束質(zhì)量的種子激光IS。通過(guò)放大或模式競(jìng)爭(zhēng)作用，在腔鏡M2、輸出腔鏡4構(gòu)成的平-凸非穩(wěn)腔中(再生)放大，最后從輸出腔鏡4輸出高光束質(zhì)量、高功率(能量)激光IL。
全文摘要
本發(fā)明涉及的受激耦合腔激光器，適用于固體激光器和其他類型的激光器，所述的激光器由受激耦合腔，腔內(nèi)元件(或不設(shè)置)，激光工作物質(zhì)，激光器諧振腔輸出鏡和泵浦系統(tǒng)等部分組成，采用不同的受激耦合腔以及它與諧振腔輸出腔鏡的組合使它同時(shí)具有注入種子、再生放大、多程放大、耦合腔等功能并輸出高功率(能量)、高光束質(zhì)量激光，適用于Q－開(kāi)關(guān)、長(zhǎng)脈沖、連續(xù)工作的激光器。
文檔編號(hào)H01S3/08GK1317856SQ01102490
公開(kāi)日2001年10月17日 申請(qǐng)日期2001年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月9日
發(fā)明者周壽桓, 周翊 申請(qǐng)人:周壽桓, 周翊