專利名稱：復(fù)合激光晶體及裝設(shè)有復(fù)合激光晶體的激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體激光技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種復(fù)合激光晶體及裝設(shè)有復(fù)合激光晶體的激光器。
背景技術(shù)：
放大器的類(lèi)型包括行波放大器、多程放大器及再生式放大器等。再生式放大器工作原理為用一光束質(zhì)量好的“種子光”(微弱信號(hào))注入到激光器中，它作為一個(gè)“種籽” 控制激光振蕩產(chǎn)生，再通過(guò)泵浦光提供能量最后得到一光束質(zhì)量好并具有一定能量的激光束。在再生式放大器中，對(duì)于種子光單次通過(guò)增益介質(zhì)后放大的工作流程圖如附圖1所示， 其光線走向如下首先，激光器發(fā)射一種子光，該種子光以45°入射角射向第一反光鏡91， 經(jīng)第一反射鏡91反射后進(jìn)入置于該反射光路上的增益介質(zhì)93，通過(guò)增益介質(zhì)93后又以 45°入射角射向第二反光鏡92，最終經(jīng)第二反射鏡92反射后射出，其中，上述第一、二反射鏡(91、92)呈“八”字形設(shè)置。然而，由于上述激光器引入了兩個(gè)反射鏡，即激光器系統(tǒng)中的光學(xué)原件過(guò)多，容易導(dǎo)致整個(gè)激光器的可靠性不高。鑒于以上弊端，實(shí)有必要提供一種復(fù)合激光晶體復(fù)合激光晶體及裝設(shè)有復(fù)合激光晶體的激光器，該復(fù)合激光晶體可代替前述的增益介質(zhì)、第一、二反光鏡，并能保證激光器的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有的缺陷和不足，為社會(huì)提供一種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，并能提高激光器穩(wěn)定性的復(fù)合激光晶體及裝設(shè)有復(fù)合激光晶體的激光器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種復(fù)合激光晶體，包括激光晶體主體，所述激光晶體主體的至少一端向外延伸形成基體，所述基體包括第一端面、第二端面及第三端面，其中，所述第一端面與所述激光晶體主體相連接，所述第二端面與所述第一端面垂直相接并且與所述激光晶體主體的頂部處于同一平面，所述第三端面與所述第一、第二端面都相接，所述第三端面的外側(cè)面鍍?cè)O(shè)增透膜，第三端面的內(nèi)側(cè)面鍍?cè)O(shè)高反膜。優(yōu)選的是，所述基體的第三端面與激光晶體主體的橫向軸向線呈45度夾角。優(yōu)選的是，所述激光晶體主體摻雜激光增益介質(zhì)。優(yōu)選的是，所述基體為未摻雜增益介質(zhì)的基質(zhì)。優(yōu)選的是，所述激光晶體主體與所述基體貼合連接。優(yōu)選的是，所述激光晶體主體與所述基體為一體成形。優(yōu)選的是，所述激光晶體主體的橫截面呈矩形狀。優(yōu)選的是，所述基體的縱向截面呈三角形狀。優(yōu)選的是，所述激光晶體主體的兩端對(duì)稱地設(shè)置有基體。一種裝設(shè)有前述的復(fù)合激光晶體的激光器，其包括種子光源、泵浦光源和復(fù)合激光晶體，所述復(fù)合激光晶體包括激光晶體主體，所述激光晶體主體的至少一端向外延伸形成基體，所述基體包括第一端面、第二端面及第三端面，所述第一端面與所述激光晶體主體相連接，所述第二端面與所述第一端面垂直相接并且與所述激光晶體主體的頂部處于同一平面，所述第三端面與所述第一、第二端面都相接，所述第三端面的外側(cè)面鍍?cè)O(shè)增透膜，所述第三端面的內(nèi)側(cè)面鍍?cè)O(shè)高反膜，所述種子光源發(fā)射出的種子光射入復(fù)合激光晶體的基體的第三端面，所述泵浦光源照射所述激光晶體主體。本發(fā)明采用如上技術(shù)方案后，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在一方面，減少了光學(xué)元件的數(shù)量，降低了激光器的調(diào)整難度，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；另一方面，將增益介質(zhì)摻雜至激光晶體中，可適當(dāng)緩解激光晶體主體兩端面由于在工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量分布不均勻而引起激光晶體發(fā)生形變，從而更有利于大功率的泵浦光線的射入。


圖1為與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有激光器的工作流程圖；圖2為本發(fā)明裝設(shè)有復(fù)合激光晶體的激光器的第一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明裝設(shè)有復(fù)合激光晶體的激光器的第二種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明裝設(shè)有復(fù)合激光晶體的激光器的第三種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說(shuō)明。實(shí)施例1請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，一種復(fù)合激光晶體10，包括激光晶體主體11，所述激光晶體主體 11的至少一端向外延伸形成基體12。激光晶體主體11為摻雜激光增益介質(zhì)，基體12為未摻雜激光增益介質(zhì)。所述主體與所述基體貼合連接。所述基體12包括第一端面13、第二端面14及第三端面15，其中，第一端面13與激光晶體主體11相連接，第二端面14與第一端面13垂直相接并且與激光晶體主體11的頂部處于同一平面，第三端面15與該第一、第二端面(13、14)都相接，第三端面15的外側(cè)面鍍?cè)O(shè)增透膜，第三端面15的內(nèi)側(cè)面鍍?cè)O(shè)高反膜。所述基體12的第三端面15與激光晶體主體11的橫向軸向線呈45度夾角。裝設(shè)有該復(fù)合激光晶體的激光器中的工作過(guò)程為激光器發(fā)射一“種子光”A(微弱信號(hào))，該“種子光”A以45°入射角射向基體12的第三端面15的內(nèi)側(cè)面，由于該內(nèi)側(cè)面上鍍?cè)O(shè)有高反膜，故，該入射光經(jīng)高反膜反射后完全進(jìn)入了摻雜有增益介質(zhì)的激光晶體主體11中，在該過(guò)程中，泵浦燈發(fā)出的泵浦光從基體的第三端面15的外側(cè)面射入，由于該外側(cè)面上鍍?cè)O(shè)有增透膜，故，該泵浦光可完全透入復(fù)合激光晶體10以增加“種子光”A的功率， 最后，“種子光”A經(jīng)過(guò)功率的增加形成放大的激光束Al從摻雜有增益介質(zhì)的激光晶體主體 11中射出。請(qǐng)繼續(xù)參考圖2所示，保持實(shí)施例1中的復(fù)合激光晶體結(jié)構(gòu)不變，“種子光”B還可以垂直入射至激光晶體主體11，經(jīng)過(guò)摻雜有增益介質(zhì)的主體11后以45°入射角射至基體的第三端面15的內(nèi)側(cè)面，最終，“種子光”B經(jīng)過(guò)在泵浦光補(bǔ)充功率后成為功率高的激光束 Bl從基體12中射出。在實(shí)施例1中，可保證初始入射至復(fù)合激光晶體中的入射光方向與最終從復(fù)合激光體射出的反射光方向垂直。
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實(shí)施例2請(qǐng)參考圖3所示一種復(fù)合激光晶體20，包括橫截面呈矩形狀的激光晶體主體21， 主體的兩端都向外延伸各自形成一縱向截面呈三角形狀的基體(22、23)，所述兩基體(22、 23)的都設(shè)有第一、第二及第三端面，其中第三端面(24、25)與主體21的軸向線呈45°夾角，第三端面(24、25)的外側(cè)面均鍍?cè)O(shè)增透膜，第三端面(24、25)的內(nèi)側(cè)面均鍍?cè)O(shè)高反膜。裝設(shè)有該復(fù)合激光晶體的激光器中的工作過(guò)程為激光器發(fā)射一“種子光” C (微弱信號(hào))，該“種子光”C以45°入射角射向其中一第三端面24的內(nèi)側(cè)面，由于該內(nèi)側(cè)面上鍍?cè)O(shè)有高反膜，故，該入射光經(jīng)高反膜反射后完全進(jìn)入了摻雜有增益介質(zhì)的激光晶體主體 21中，在該過(guò)程中，泵浦燈發(fā)出的泵浦光從前述第三端面24的外側(cè)面射入，由于該外側(cè)面上鍍?cè)O(shè)有增透膜，故，該泵浦光可完全透入復(fù)合激光晶體20中以增加種子光的功率，入射至激光晶體主體21的光束從主體21中射出后又以45°入射角進(jìn)入另一基體23中，最終經(jīng)過(guò)該基體23的反射后，向外射出放大的激光束Cl。在本實(shí)施例中，可保證初始入射至復(fù)合激光晶體中的入射光方向與最終從復(fù)合激光體射出的反射光方向平行。在實(shí)施例2中，有關(guān)泵浦光增加“種子光”的功率，可根據(jù)需要，在“種子光”入射至基體時(shí)增加功率，也可在“種子光”最終射出前增加功率。實(shí)施例3請(qǐng)參考圖4所示，復(fù)合激光晶體的形狀保持與實(shí)施例3的一致，種子光在復(fù)合激光晶體中的傳播路徑也與實(shí)施例3的一致，其不同之處在于根據(jù)最終需要放大光束功率的需要，選擇使用了兩個(gè)泵浦光源。在以上實(shí)施所有的實(shí)施例中，復(fù)合激光晶體設(shè)有的基體均未摻雜增益介質(zhì)的基質(zhì)；根據(jù)實(shí)際操作的需要，所述主體與所述基體也可以為一體成形；根據(jù)激光器發(fā)射“種子光”到所述基體的第三端面的入射角度，對(duì)應(yīng)設(shè)置所述基體的第三端面與激光晶體主體的橫向軸向線的夾角為其他角度。本發(fā)明復(fù)合激光晶體及裝設(shè)有復(fù)合激光晶體的激光器，并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所描述，因此對(duì)于熟悉領(lǐng)域的人員而言可容易地實(shí)現(xiàn)另外的優(yōu)點(diǎn)和修改，故在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)、代表性的設(shè)備和這里示出與描述的圖示示例。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合激光晶體，包括激光晶體主體，其特征在于所述激光晶體主體的至少一端向外延伸形成基體，所述基體包括第一端面、第二端面及第三端面，其中，所述第一端面與所述激光晶體主體相連接，所述第二端面與所述第一端面垂直相接并且與所述激光晶體主體的頂部處于同一平面，所述第三端面與所述第一、第二端面都相接，所述第三端面的外側(cè)面鍍?cè)O(shè)增透膜，所述第三端面的內(nèi)側(cè)面鍍?cè)O(shè)高反膜。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合激光晶體，其特征在于所述基體的第三端面與所述激光晶體主體的橫向軸向線呈45度夾角。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合激光晶體，其特征在于所述激光晶體主體為摻雜激光增益介質(zhì)。
4.如權(quán)利要求3所述的復(fù)合激光晶體，其特征在于所述基體為未摻雜增益介質(zhì)的基質(zhì)。
5.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合激光晶體，其特征在于所述激光晶體主體與所述基體貼合連接。
6.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合激光晶體，其特征在于所述激光晶體主體與所述基體為一體成型。
7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合激光晶體，其特征在于所述激光晶體主體的橫截面呈矩形狀。
8.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合激光晶體，其特征在于所述基體的縱向截面呈三角形狀。
9.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合激光晶體，其特征在于所述激光晶體主體的兩端對(duì)稱地設(shè)置有基體。
10.一種激光器，其特征在于所述激光器包括種子光源、泵浦光源和復(fù)合激光晶體， 所述復(fù)合激光晶體包括激光晶體主體，所述激光晶體主體的至少一端向外延伸形成基體， 所述基體包括第一端面、第二端面及第三端面，所述第一端面與所述激光晶體主體相連接， 所述第二端面與所述第一端面垂直相接并且與所述激光晶體主體的頂部處于同一平面，所述第三端面與所述第一、第二端面都相接，所述第三端面的外側(cè)面鍍?cè)O(shè)增透膜，所述第三端面的內(nèi)側(cè)面鍍?cè)O(shè)高反膜，所述種子光源發(fā)射出的種子光射入復(fù)合激光晶體的基體的第三端面，所述泵浦光源照射所述激光晶體主體。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了復(fù)合激光晶體及裝設(shè)有復(fù)合激光晶體的激光器，復(fù)合激光晶體包括激光晶體主體，所述激光晶體主體的至少一端向外延伸形成基體，所述基體包括第一端面、第二端面及第三端面，其中，所述第一端面與所述激光晶體主體相連接，所述第二端面與所述第一端面垂直相接并且與所述激光晶體主體的頂部處于同一平面，所述第三端面與所述第一、第二端面都相接，所述第三端面的外側(cè)面鍍?cè)O(shè)增透膜，所述第三端面的內(nèi)側(cè)面鍍?cè)O(shè)高反膜。本發(fā)明采用如上技術(shù)方案，其優(yōu)點(diǎn)為減少了光學(xué)元件的數(shù)量，降低了激光器的調(diào)整難度，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；將增益介質(zhì)摻雜至激光晶體中，可緩解激光晶體主體兩端面在工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量分布不均勻而引起激光晶體形變。
文檔編號(hào)H01S3/16GK102487174SQ20101060569
公開(kāi)日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者樊仲維, 牛剛, 石朝輝, 閆瑩, 黃玉濤 申請(qǐng)人:北京國(guó)科世紀(jì)激光技術(shù)有限公司