專利名稱：用于泵浦固體激光器的大功率激光二極管列陣泵浦腔的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種大功率激光二極管列陣泵浦固體激光器的泵浦腔，尤其適用于大功率激光二極管列陣側(cè)向泵浦固體激光器。
現(xiàn)在，在常見的大功率激光二極管列陣泵浦固體激光器中，激光二極管列陣的輸出腔面離晶體很近，這樣可以使發(fā)散角很大的泵浦光能全部照射晶體，但是，晶體的直徑有限，為了散熱，大功率激光二極管列陣的熱沉尺寸又不能很小，這樣晶體的周圍不能安排很多激光二極管列陣而使泵浦光的功率密度上不去；另外一種作法是在激光二極管列陣前加光壓縮透鏡，使激光二極管列陣的輸出光的發(fā)散角變小從而使泵浦光能全部照射晶體，但是這種方法使系統(tǒng)的成本上升，結(jié)構(gòu)復雜，可靠性降低。為了解決泵浦光的二次吸收，通常的作法是正對激光二極管列陣，在晶體的另一面安置反射鏡，這也會使系統(tǒng)的成本上升，結(jié)構(gòu)復雜，可靠性降低。所以，在當前的大功率激光二極管列陣泵浦固體激光器中，元器件多，結(jié)構(gòu)復雜，容差小，成本高，不利于工程化和批量生產(chǎn)。
本發(fā)明便是針對上述方法的缺點，提出了一種用于泵浦固體激光器的集成化的環(huán)形的大功率激光二極管列陣泵浦腔。
本發(fā)明一種用于泵浦固體激光器的大功率激光二極管列陣泵浦腔，其特征在于，其中包括一熱沉，該熱沉為一矩形體，在熱沉的中間開有一通孔；一絕緣圈置于熱沉的通孔內(nèi)；多個激光二極管列陣條與多個弧形電極圍成一圈安裝于絕緣圈的內(nèi)表面，弧形電極構(gòu)成了內(nèi)表面為高反面的圓柱面，該圓柱面內(nèi)為泵浦腔；在其中一段弧形過渡電極上接有正負電極，該正負電極引出至熱沉之外；在熱沉上通孔的周圍開有制冷水道，該制冷水道用進出水導管與外界相通。
其中弧形電極和激光二極管列陣條均為奇數(shù)且數(shù)量相等。
其中絕緣圈的外徑與通孔的內(nèi)徑相同。
其中多個激光二極管列陣條與多個弧形電極圍成一圈后，其外表面與絕緣圈的內(nèi)表面的直徑相同。
其中包括一熱沉2，該熱沉是高導熱、易加工的金屬，該熱沉2為一矩形體，在熱沉2的中間開有一通孔21；
一絕緣圈3置于熱沉2的通孔21內(nèi)，該絕緣圈3的外徑與通孔21的內(nèi)徑相同，該絕緣圈3是高導熱的絕緣材料，外表面通過濺射、蒸發(fā)或電鍍金屬化；多個激光二極管列陣條1與多個弧形電極4圍成一圈安裝于絕緣圈3的內(nèi)表面，弧形電極4構(gòu)成了內(nèi)表面為高反面的圓柱面41，該圓柱面41內(nèi)為泵浦腔42，該弧形電極4和激光二極管列陣條1均為奇數(shù)且數(shù)量相等，多個激光二極管列陣條1與多個弧形電極4圍成一圈后，其外表面與絕緣圈3的內(nèi)表面的直徑相同，該弧形電極是高導熱、易加工的金屬，內(nèi)表面濺射、蒸發(fā)或電鍍一層金，形成高反面；在其中一段弧形過渡電極4上接有正負電極6，該正負電極6引出至熱沉2之外；在熱沉2上通孔21的周圍開有制冷水道7，該制冷水道7用進出水導管5與外界相通。
上述構(gòu)件通過導熱膠和導電膠粘結(jié)，或通過焊料在高溫下燒結(jié)而集成在一起。
上述的大功率激光二極管列陣泵浦腔為一個基本的模塊，多個模塊串聯(lián)可實現(xiàn)更大的泵浦腔，用于更大功率的固體激光器的泵浦源。
本發(fā)明的工作過程為工作時，被泵浦的晶體安裝在由弧形電極4和激光二極管列陣條1構(gòu)成的泵浦腔42內(nèi)；由進出水導管5對制冷水道7通水，對熱沉2制冷；驅(qū)動電源通過正負電極6對多個激光二極管列陣條1進行驅(qū)動；激光二極管列陣條1發(fā)出的光照射被泵浦的晶體，且被吸收，沒有被吸收的光通過對面的弧形過渡電極4的內(nèi)表面反射，再次被晶體吸收；激光二極管列陣條1發(fā)出的光沒有直接照射被泵浦晶體的部分，由弧形電極4構(gòu)成的內(nèi)表面為高反面的圓柱面41的一次或多次反射，最終能被晶體吸收。
采用本發(fā)明的泵浦腔泵浦固體激光器與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有集成化優(yōu)點，結(jié)構(gòu)緊促可靠，安裝簡單，易于生產(chǎn)；無需加透鏡和反射鏡，結(jié)構(gòu)簡單，成本低；具有模塊化優(yōu)點，多級串聯(lián)，易實現(xiàn)更大的固體激光輸出。
權(quán)利要求
1.一種用于泵浦固體激光器的大功率激光二極管列陣泵浦腔，其特征在于，其中包括一熱沉，該熱沉為一矩形體，在熱沉的中間開有一通孔；一絕緣圈置于熱沉的通孔內(nèi)；多個激光二極管列陣條與多個弧形電極圍成一圈安裝于絕緣圈的內(nèi)表面，弧形電極構(gòu)成了內(nèi)表面為高反面的圓柱面，該圓柱面內(nèi)為泵浦腔；在其中一段弧形過渡電極上接有正負電極，該正負電極引出至熱沉之外；在熱沉上通孔的周圍開有制冷水道，該制冷水道用進出水導管與外界相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于泵浦固體激光器的大功率激光二極管列陣泵浦腔，其特征在于，其中弧形電極和激光二極管列陣條均為奇數(shù)且數(shù)量相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于泵浦固體激光器的大功率激光二極管列陣泵浦腔，其特征在于，其中絕緣圈的外徑與通孔的內(nèi)徑相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于泵浦固體激光器的大功率激光二極管列陣泵浦腔，其特征在于，其中多個激光二極管列陣條與多個弧形電極圍成一圈后，其外表面與絕緣圈的內(nèi)表面的直徑相同。
全文摘要
本發(fā)明一種用于泵浦固體激光器的大功率激光二極管列陣泵浦腔，其特征在于，其中包括一熱沉，該熱沉為一矩形體，在熱沉的中間開有一通孔；一絕緣圈置于熱沉的通孔內(nèi)；多個激光二極管列陣條與多個弧形電極圍成一圈安裝于絕緣圈的內(nèi)表面，弧形電極構(gòu)成了內(nèi)表面為高反面的圓柱面，該圓柱面內(nèi)為泵浦腔；在其中一段弧形過渡電極上接有正負電極，該正負電極引出至熱沉之外；在熱沉上通孔的周圍開有制冷水道，該制冷水道用進出水導管與外界相通。
文檔編號H01S3/042GK1417906SQ0113689
公開日2003年5月14日 申請日期2001年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月6日
發(fā)明者方高瞻, 肖建偉, 馬驍宇, 王曉薇, 馮小明, 劉斌, 劉媛媛 申請人:中國科學院半導體研究所