專利名稱：產(chǎn)生高亮度激光光源的諧振腔的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種激光切割機的光源的諧振腔，特別是采用半導體激光器陣列產(chǎn)生高亮度的激光光源的諧振腔。屬于激光應用技術領域。
背景技術：
目前，商業(yè)化的激光切割機光源采用的是普通氪燈泵浦或半導體激光器端面泵浦的方式，它們產(chǎn)生的均是多?；蚋唠A模激光，光斑直徑普遍大于2mm，光束質量較差。普通氪燈泵浦的電光轉換效率僅有2～3％；而半導體激光器端面泵浦由于受熱透鏡效應的影響其輸出激光功率十分有限，單管輸出的激光平均功率約20瓦，電光轉換效率約15％。所以，二者都不適合大工業(yè)化應用。

發(fā)明內容
本實用新型采用的半導體激光器對稱式側向泵浦方案恰恰克服了以上缺點，其電光轉換效率達到30％，輸出的激光平均功率為50瓦，以基模方式運轉，呈現(xiàn)標準的高斯分布，光斑直徑僅為1.22mm，形成高亮度激光輸出，滿足了精密激光切割機的光源要求。
本實用新型的技術方案這種產(chǎn)生高亮度激光光源的諧振腔，其特點在于由對稱的半導體激光器陣列作泵浦源，激光依次經(jīng)過全反射鏡、聲光調Q裝置、激光棒、輸出鏡和小孔，入射到功率計，激光棒對稱地安置在3個半導體激光器陣列構成的同心圓的軸心線上。
半導體激光器陣列(LD Bar)對稱式泵浦高摻釹的釔鋁石榴石激光棒(Nd:YAG)產(chǎn)生1064nm高亮度的激光，再經(jīng)f-θ透鏡組將激光束聚焦到工件上，切割的軌跡是由一對XY激光振鏡按照程序中編制的路徑驅動激光束在工件表面上移動后留下的作用痕跡，由此實現(xiàn)微米量級的激光精密加工。該實用新型屬于激光應用技術領域。
本實用新型的有益效果該實用新型極大地提高了切割精度，在對薄膜太陽電池的導電膜進行激光精密切割時，切割的縫寬僅為40μm，導電膜厚度為20μm，剛好與之相匹配，由此滿足了薄膜太陽電池制作工藝的要求，這是目前一般商業(yè)化的激光切割機達不到的。另外，該高亮度激光切割機還專門配置了高精度的二維精密平移臺，實現(xiàn)了300*400mm2大幅面的激光精密切割。該項發(fā)明可廣泛應用于激光加工領域。


圖1是產(chǎn)生高亮度激光光源的諧振腔結構示意圖。
圖2是采用對稱式半導體激光器陣列LD Bar泵浦時，光斑內激光相對功率密度呈現(xiàn)標準高斯分布的測試結果。
其中，1是全反鏡；2是聲光調Q裝置；3是三個半導體激光器陣列；4是Nd:YAG激光棒；5是輸出鏡；6是光學小孔；7是功率計，型號LP-3C；8是記錄儀。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明這種產(chǎn)生高亮度激光光源的諧振腔，其特點在于由對稱的半導體激光器陣列3作泵浦源，激光依次經(jīng)過全反射鏡1、聲光調Q裝置2、激光棒4、輸出鏡5和光學小孔6，入射到激光功率計7，激光棒對稱地安置在3個半導體激光器陣列構成的同心圓的軸心線上。
半導體激光器陣列3是3只50瓦的量子阱半導體激光器陣列。
激光棒4是高摻釹的釔鋁石榴石激光棒Nd:YAG。
全反鏡1是1064nm波長的，反射率為99.8％。
輸出鏡5是1064nm波長的，透過率為90％。
功率計7是用來測量光斑內激光相對功率密度分布的，型號LP-3C。
權利要求1.一種產(chǎn)生高亮度激光光源的諧振腔，其特征在于由對稱的半導體激光器陣列(3)作泵浦源，激光依次經(jīng)過全反射鏡(1)、聲光調Q裝置(2)、激光棒(4)、輸出鏡(5)、和小孔(6)，入射到功率計(7)，激光棒對稱地安置在3個半導體激光器陣列構成的同心圓的軸心線上。
2.根據(jù)權利要求1所述的產(chǎn)生高亮度激光光源的諧振腔，其特征在于半導體激光器陣列(3)是3只量子阱半導體激光器陣列。
3.根據(jù)權利要求1所述的產(chǎn)生高亮度激光光源的諧振腔，其特征在于激光棒(4)是高摻釹的釔鋁石榴石激光棒Nd:YAG。
4.根據(jù)權利要求1所述的產(chǎn)生高亮度激光光源的諧振腔，其特征在于全反鏡(1)是1064nm波長的，反射率為99.8％。
5.根據(jù)權利要求1所述的產(chǎn)生高亮度激光光源的諧振腔，其特征在于輸出鏡(5)是1064nm波長的，透過率為90％。
6.根據(jù)權利要求1所述的產(chǎn)生高亮度激光光源的諧振腔，其特征在于功率計(7)的型號是LP-3C。
專利摘要本實用新型涉及一種激光切割機的光源的諧振腔，特別是采用半導體激光器陣列產(chǎn)生高亮度的激光光源的諧振腔。屬于激光應用技術領域。在光源的設計中首次采用半導體激光器陣列(LD Bar)對稱式側向泵浦高摻釹的釔鋁石榴石激光棒Nd:YAG，產(chǎn)生了高亮度的1064nm激光，安裝到切割機上，實現(xiàn)了微米量級的激光精密加工。本實用新型的技術方案這種產(chǎn)生高亮度激光光源的諧振腔，由對稱的半導體激光器陣列作泵浦源，激光依次經(jīng)過全反射鏡、聲光調Q裝置、激光棒、輸出鏡和小孔，入射到功率計。本實用新型的有益效果該實用新型極大地提高了切割精度，在對薄膜太陽電池的導電膜進行激光精密切割時，切割的縫寬僅為40μm，這是目前一般商業(yè)化的激光切割機達不到的。該項發(fā)明可廣泛應用于激光加工領域。
文檔編號H01S3/16GK2867664SQ200620025129
公開日2007年2月7日 申請日期2006年1月12日 優(yōu)先權日2006年1月12日
發(fā)明者王宏杰, 程化, 李可佳, 王玲麗, 劉哲, 呂福云, 張光寅 申請人:南開大學