專利名稱：端面泵浦激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光器，尤其涉及一種具有折疊光路諧振腔的端面泵 浦激光器。
背景技術(shù)：
通常的端面泵浦激光器都采用直線型激光腔結(jié)構(gòu)，泵浦光經(jīng)諧振腔全 反鏡后直接進入激光工作物質(zhì)，最終光束通過輸出鏡輸出。
在現(xiàn)有技術(shù)中，采用這種直線型激光腔的端面泵浦激光器，如圖1所 示泵浦光經(jīng)諧振腔全反鏡后直接進入激光工作物質(zhì)，最終光束通過輸出鏡 輸出。該端面泵浦激光器諧振腔內(nèi)膜體積小，轉(zhuǎn)換效率低，在大功率激光 器中，熱效應(yīng)明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所欲解決的技術(shù)問題在于提供一種諧振腔模體積大，轉(zhuǎn)換效率 高的端面泵浦激光器。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種端面泵浦激光器，包括諧振腔，所 述諧振腔包括激光工作物質(zhì)、第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片，第一鏡片 置于激光工作物質(zhì)的一端，第二鏡片相對第一鏡片置于激光工作物質(zhì)的另 一端，第二鏡片、第一鏡片以及第三鏡片之間通過反射形成透過激光工作 物質(zhì)的折疊光束。第二鏡片、第一鏡片以及第三鏡片之間通過反射形成透
過激光工作物質(zhì)的折疊光束成"V"字形。
3本發(fā)明端面泵浦激光器具有如下優(yōu)點第二鏡片、第一鏡片以及第三 鏡片之間通過反射形成透過激光工作物質(zhì)的折疊光束，增加了激光器諧振 腔的模體積，提高了光一光的轉(zhuǎn)換效率，對于大功率激光器而言，熱效應(yīng) 低。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)端面泵浦激光器激光腔示意圖2為本發(fā)明的端面泵浦激光器激光腔示意圖3為本發(fā)明的一種端面泵浦激光器激光腔示意圖4為本發(fā)明的另一種端面泵浦激光器激光腔示意具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。 請參閱圖2，為本發(fā)明端面泵浦激光器激光腔的示意圖，本發(fā)明端面泵 浦激光器，包括泵浦源1、耦合系統(tǒng)2、諧振腔3，所述諧振腔3包括激光工 作物質(zhì)32、第一鏡片31、第二鏡片34、第三鏡片35，第一鏡片31置于激 光工作物質(zhì)32與耦合系統(tǒng)2間，第二鏡片34相對第一鏡片31置于激光工 作物質(zhì)32的另-一端，第二鏡片34、第一鏡片31以及第三鏡片35之間通過 反射形成透過激光工作物質(zhì)32的折疊光束。通過第二鏡片34、第一鏡片 31以及第三鏡片35之間的反射，光束的路徑形成"V"字形，光束在第二 鏡片34、第一鏡片31以及第三鏡片35之間經(jīng)過反射折疊形成的光束每折 疊一次均通過激光工作物質(zhì)32。
激光器諧振腔的模體積描述激光振蕩模式在腔內(nèi)所擴展的空間體積， 在光學(xué)上，模體積的計算機公式為V。Q=[柳 =咖21+~^(31"-3121>13)，其中，L為光束在諧振腔3中的 n 2咖
長度，l為激光工作物質(zhì)32的長度，由公式可見，L增大，模體積增大。根 據(jù)激光器工作原理可知，模體積越大，對激光模式有貢獻的受激粒子數(shù)就 越多，可獲得的光--光轉(zhuǎn)換效率就越高，激光器的熱效應(yīng)越小。
由這種激光腔結(jié)構(gòu)組成的激光器，根據(jù)鏡片的位置不同有兩種工作方 式，以下分別描述這兩種方式
如圖3所示，泵浦源1發(fā)出的泵浦光經(jīng)耦合系統(tǒng)2耦合后透過第一鏡 片31進入激光工作物質(zhì)32;激光工作物質(zhì)32吸收泵浦光后產(chǎn)生的激光進 入第二鏡片34。所述第二鏡片34為耦合輸出鏡，第三鏡片35為全反射鏡 片，第二鏡片34接收到激光工作物質(zhì)32產(chǎn)生的激光光束后，第二鏡片34 輸出部分光束，同時反射部分光束，第二鏡片34反射的光束部分經(jīng)過激光 工作物質(zhì)32反射至第一鏡片31上，第一鏡片31將第二鏡片34反射的光 束部分全部反射至第三鏡片35，第三鏡片35再將從第一鏡片31接收到的 反射光束反射至第一鏡片31并通過激光工作物質(zhì)32反射至第二鏡片34， 然后經(jīng)第二鏡片34輸出部分光束，同時反射部分光束通過激光工作物質(zhì)32 至第一鏡片31，如此形成折疊光束，這樣反復(fù)的動作在諧振腔3中振蕩。
所述第二鏡片可以為平面耦合輸出鏡，所述第一鏡片可以為平行平面全反 鏡。在所述激光工作物質(zhì)32與第二鏡片34之間設(shè)有一調(diào)Q器件33，以調(diào)
整激光脈沖寬度。
如圖3所示，在本工作模式中，諧振腔中光束的實際長度為第一鏡片 31與第二鏡片34之間的距離Ll與第一鏡片31與第三鏡片35之間的距離 L2之和，相比現(xiàn)有技術(shù)中通常諧振腔中光束的長度即第-鏡片31與第二鏡 片34之間的距離L，而激光工作物質(zhì)32的長度1在通常方式與本工作模式 下均不變，因此，相比現(xiàn)在技術(shù)的諧振腔3的光束長度L， L1與L2的和明顯大于現(xiàn)有技術(shù)中L的長度，其與激光工作物質(zhì)32的長度1的差也大于現(xiàn) 有技術(shù)中光束長度L與激光工作物質(zhì)32的長度1的差。根據(jù)模體積公式， 本發(fā)明端面泵浦激光器的諧振腔的模體積明顯大于現(xiàn)在技術(shù)中激光器諧振 腔的膜體積，本發(fā)明端面泵浦激光器的諧振腔3中，模體積越大，對激光 模式有貢獻的受激粒子數(shù)就越多，可獲得的激光輸出功率就越大。輸入同 樣的泵浦功率，輸出的激光功率越高，光一光轉(zhuǎn)換效率就越高，轉(zhuǎn)換成熱 的就越少，即激光器的熱效應(yīng)就越小。
如圖4所示，泵浦源1發(fā)出的泵浦光經(jīng)耦合系統(tǒng)2耦合后透過第一鏡 片31進入激光工作物質(zhì)32，激光工作物質(zhì)32吸收泵浦光后產(chǎn)生的激光進 入第二鏡片34。所述第二鏡片34為全反射鏡片，第三鏡片35為耦合輸出 鏡，第二鏡片34接收到激光工作物質(zhì)32產(chǎn)生的激光后，第二鏡片34將光 束全部反射至第一鏡片31，反射光束通過激光工作物質(zhì)32，第一鏡片31 將第二鏡片34反射來的光束再全部反射至第三鏡片35，第三鏡片35輸出 部分光束，同時反射部分光束至第一鏡片31，第一鏡片31再反射至第二鏡 片34，反射光束通過激光工作物質(zhì)32。第二鏡片34、第一鏡片31和第三 鏡片35之間通過這樣反射形成折疊光束，這樣反復(fù)的動作在諧振腔3中形 成振蕩。所述第二鏡片可以為平面耦合輸出鏡，所述第一鏡片可以為平行 平面全反鏡。在第一鏡片31與第三鏡片35之間可以設(shè)有一調(diào)Q器件33。
如圖4所示，在本工作模式中，諧振腔中光束的實際長度為第一鏡片 31與第二鏡片34之間的距離Ll與第一鏡片31與第三鏡片35之間的距離 L2之和，相比現(xiàn)有技術(shù)中通常諧振腔中光束的長度即第一鏡片31與第二鏡 片34之間的距離L，而激光工作物質(zhì)32的長度1在通常方式與本工作模式 下均不變，因此，相比現(xiàn)在技術(shù)的諧振腔3的光束長度L， L1與L2的和明 顯大于現(xiàn)有技術(shù)中L的長度，其與激光工作物質(zhì)32的長度1的差也大于現(xiàn) 有技術(shù)中光束長度L與激光工作物質(zhì)32的長度1的差。根據(jù)模體積公式，本發(fā)明端面泵浦激光器的諧振腔的模體積明顯大于現(xiàn)在技術(shù)中激光器諧振 腔的模體積，本發(fā)明端面泵浦激光器的諧振腔3，模體積越大，對激光模式 有貢獻的受激粒子數(shù)就越多，光一光轉(zhuǎn)換效率就越高，轉(zhuǎn)換成熱的就越少， 即激光器的熱效應(yīng)就越弱。
權(quán)利要求
1.一種端面泵浦激光器，包括諧振腔，其特征在于所述諧振腔包括激光工作物質(zhì)、第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片，第一鏡片置于激光工作物質(zhì)的一端，第二鏡片相對第一鏡片置于激光工作物質(zhì)的另一端，第二鏡片、第一鏡片以及第三鏡片之間通過反射形成透過激光工作物質(zhì)的折疊光束。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的端面泵浦激光器，其特征在于第二鏡片、第一鏡 片以及第三鏡片之間通過反射形成透過激光工作物質(zhì)的折疊光束成"V" 字形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的端面泵浦激光器，其特征在于所述第一鏡片為全 反射鏡片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的端面泵浦激光器，其特征在于所述第一鏡片為平面全反射鏡片。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的端面泵浦激光器，其特征在于所述第三鏡片為全 反射鏡片，第二鏡片為耦合輸出鏡。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的端面泵浦激光器，其特征在于所述第二鏡片為全 反射鏡片，第三鏡片為耦合輸出鏡。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的端面泵浦激光器，其特征在于所述耦合輸出鏡為平面耦合輸出鏡。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的端面泵浦激光器，其特征在于在激光工作物質(zhì)與第二鏡片之間設(shè)有調(diào)Q器件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的端面泵浦激光器，其特征在于在第一鏡片與第三鏡片之間設(shè)有調(diào)Q器件。
全文摘要
一種端面泵浦激光器，包括諧振腔，其特征在于所述諧振腔包括激光工作物質(zhì)、第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片，第一鏡片置于激光工作物質(zhì)與耦合系統(tǒng)之間，第二鏡片相對第一鏡片置于激光工作物質(zhì)的另一端，第二鏡片、第一鏡片以及第三鏡片之間通過反射形成透過激光工作物質(zhì)的折疊光束。折疊光束增加諧振腔長度，增大了激光諧振腔的模體積，光—光的轉(zhuǎn)換效率提高，特別對于大功率激光器而言，熱效應(yīng)低。
文檔編號H01S3/08GK101621171SQ20081006826
公開日2010年1月6日 申請日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月2日
發(fā)明者何柏林, 孫玉芬, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司