專利名稱：提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的光學(xué)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于大能量燈泵浦激光設(shè)備中，且用以提高頻率的光學(xué)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
燈泵浦激光放大器以其價格低、泵浦能量高等特點，成為目前大能量(百焦耳級) 激光設(shè)備或者激光放大設(shè)備的首選泵浦方式，但是由于應(yīng)用該種泵浦方式下的大能量激光設(shè)備或者激光放大設(shè)備光-光轉(zhuǎn)換效率較低，產(chǎn)生的廢熱較多，故設(shè)備的穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性并不好。為提高設(shè)備的穩(wěn)定性以及熱穩(wěn)定性，通常需要將燈泵浦激光放大器在經(jīng)過充電、 放電后，等待20分鐘左右直至其恢復(fù)到初始狀態(tài)，然后再次去對燈泵浦激光放大器中的激光晶體進行充能，雖然此20分鐘左右的冷卻過程有利于保證設(shè)備的穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，但是卻產(chǎn)生了設(shè)備的效率較低的問題，每使用一次燈泵浦激光放大器便需要等候其20分鐘， 設(shè)備的使用頻率非常低。
不過，由于燈泵浦激光放大器散熱速度并不夠迅速，如果一味的去加快工作效率， 勢必會引起燈泵浦晶體上積熱過多，影響到晶體的熱透鏡效應(yīng)，嚴重時還會引起氙燈散熱不均而導(dǎo)致氙燈等危險。
針對上述，目前行業(yè)里，為了能夠提高設(shè)備工作效率而采用的傳統(tǒng)解決辦法是一是采用加大冷卻水的流速以及水流量進行冷卻的方式，二是采用多個半導(dǎo)體系統(tǒng)進行串聯(lián)的方式。雖然上述兩種方式在某種程度上保證了設(shè)備的穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，但是對于第一種方式而言，其帶來的是整個設(shè)備的效率降低，而且提高的效率并不明顯，而第二種方式， 由于采用了半導(dǎo)體，輸出能量以及所需要花費的價格不在同一個量級上(性價比不高)，因此，該上述兩種方式在實際使用時都存在非常大的局限性。發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種既可發(fā)揮燈泵浦高能量的優(yōu)勢，又可提高工作效率的光學(xué)系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案
所述提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的光學(xué)系統(tǒng)，應(yīng)用于燈泵浦激光設(shè)備中，包括多個放大器、種子激光器以及反射鏡組件，該反射鏡組件置設(shè)于種子激光器主激光的光路上。
進一步地，所述反射鏡組件包括風(fēng)車式結(jié)構(gòu)以及反射鏡組，其中，所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)正對種子激光器；所述反射鏡組置于放大器旁，且所述反射鏡組用以將風(fēng)車式結(jié)構(gòu)反射的主激光進一步反射入放大器中。
進一步地，所述放大器為燈泵浦激光器。
進一步地，所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)為具有上、下、左、右四個方向轉(zhuǎn)動功能的四維轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，由一個以上反射鏡樞設(shè)而成；所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)上設(shè)置有電動轉(zhuǎn)動裝置。
進一步地，所述反射鏡組為一個以上反射鏡組成。
此外，本發(fā)明還提供提高大能量燈泵浦激光設(shè)備工作頻率的方法，包括以下步驟 提供一反射鏡組件，且置于種子激光器的主激光光路上，用以將種子激光器的主激光反射入多個放大器中。
所述方法進一步提供一風(fēng)車式結(jié)構(gòu)，其由一個以上反射鏡樞設(shè)而成，調(diào)整所述反射鏡的轉(zhuǎn)動位置，進而使得主激光交替被反射入放大器中。
進一步地，所述放大器為燈泵浦激光器。
進一步地，所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)為具有上、下、左、右四個方向轉(zhuǎn)動功能的四維轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)。
進一步地，所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)上設(shè)置有控制兩個反射鏡轉(zhuǎn)動的電動轉(zhuǎn)動裝置。
本發(fā)明所述提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的光學(xué)系統(tǒng)及方法具有的優(yōu)點如下
通過風(fēng)車式結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了交替將種子激光器的主激光反射入放大器中目的，且應(yīng)用中無需等待放大器冷卻，并且無需采用多個半導(dǎo)體系統(tǒng)進行串聯(lián)的方式去保證燈泵浦激光設(shè)備的穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，既大大提高了燈泵浦激光設(shè)備的工作效率，又節(jié)約了設(shè)備成本， 亦進一步為提高高能量、高重頻燈泵浦激光器或者激光放大器的使用頻率提供了解決辦法，實用性強。


圖1為本發(fā)明一實施例的示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖以及具體實施例來對本發(fā)明所述提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的光學(xué)系統(tǒng)及方法作進一步的詳細說明。
本發(fā)明所述提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的光學(xué)系統(tǒng)，應(yīng)用于燈泵浦激光設(shè)備中。所述光學(xué)系統(tǒng)包括多個放大器、為放大器提供種子光源的種子激光器以及反射鏡組件； 其中，所述反射鏡組件置設(shè)于種子激光器主激光的光路上，且包括反射鏡組以及風(fēng)車式結(jié)構(gòu)，所述反射鏡置于放大器旁，且主要用以將經(jīng)風(fēng)車式結(jié)構(gòu)反射的主激光進一步反射入放大器中。
具體應(yīng)用時，所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)正對種子激光器主激光，以便于更好的對種子激光器發(fā)出的主激光進行反射。
此外，所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)為具有上、下、左、右四個方向轉(zhuǎn)動功能的四維轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，其由一個以上反射鏡樞設(shè)而成，且在該風(fēng)車結(jié)構(gòu)上設(shè)置有電動轉(zhuǎn)動裝置，通過該電動轉(zhuǎn)動裝置，所述樞設(shè)的反射鏡會軸向轉(zhuǎn)動，進一步實現(xiàn)將主激光以不同角度進行反射的目的。
具體應(yīng)用時，當風(fēng)車式結(jié)構(gòu)為一個反射鏡樞設(shè)而成，使用時可通過電動轉(zhuǎn)動裝置依次在多個位置上實現(xiàn)轉(zhuǎn)動變換，從而實現(xiàn)在不同角度對種子激光器的主激光進行反射， 進一步在指定的時間為相應(yīng)的放大器提供主激光；同理，所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)也可以是多個反射鏡相互樞設(shè)而成，故應(yīng)用時，系統(tǒng)的位置變換速度的要求降低了很多。
此外，在本發(fā)明中，所述反射鏡組可以是多個反射鏡構(gòu)成，其中，所述反射鏡與放大器一一對應(yīng)。如此，在每個放大器使用時，只需要根據(jù)風(fēng)車式結(jié)構(gòu)中反射鏡的轉(zhuǎn)動角度以及該反射鏡對主激光的反射角度，稍稍調(diào)整下放大器所對應(yīng)的反射鏡組中反射鏡的位置， 即可實現(xiàn)將風(fēng)車式結(jié)構(gòu)中反射鏡所反射過來的主激光準確的反射入放大器中的目的。
在本發(fā)明中，所述放大器為燈泵浦激光器。
另外，相對于本發(fā)明所述一種提高大能量燈泵浦頻率的光學(xué)系統(tǒng)，還提供一種可以提供大能量燈泵浦頻率的方法，該方法包括
提供一反射鏡組件，該組件置于種子激光器的主激光光路上，且用以將種子激光器的主激光反射入多個放大器中。
上述方法進一步包括，提供一風(fēng)車式結(jié)構(gòu)，其由一個以上反射鏡樞設(shè)而成，使用時調(diào)整所述反射鏡的轉(zhuǎn)動位置，且在電動轉(zhuǎn)動裝置的控制下實現(xiàn)主激光交替被反射入放大器中。
在該方法中，所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)為具有上、下、左、右四個方向轉(zhuǎn)動功能的四維轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)。
結(jié)合圖1所示，以包括四組放大器以及反射鏡的提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的光學(xué)系統(tǒng)為例去對本發(fā)明作詳細說明。
見圖1，在本發(fā)明實施例中，所述光學(xué)系統(tǒng)包括種子激光器10、第一放大器11、第二放大器12、第三放大器13、第四放大器14、風(fēng)車式結(jié)構(gòu)M以及由第一反射鏡20、第二反射鏡21、第三反射鏡22和第四反射鏡23構(gòu)成的反射鏡組。
其中，所述第一反射鏡20對應(yīng)于第一放大器11且用以將風(fēng)車式結(jié)構(gòu)M反射的主激光反射入第一放大器11中，第二反射鏡21對應(yīng)于第二放大器12且用以將風(fēng)車式結(jié)構(gòu)M 反射的主激光反射入第二放大器12中，第三反射鏡22對應(yīng)于第三放大器13且用以將風(fēng)車式結(jié)構(gòu)M反射的主激光反射入第三放大器13中，第四反射鏡23對應(yīng)于第四放大器14且用以將風(fēng)車式結(jié)構(gòu)M反射的主激光反射入第四放大器14中。
所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)M正對于種子激光器10，當風(fēng)車式結(jié)構(gòu)M在電動轉(zhuǎn)動裝置的控制下轉(zhuǎn)動時，種子激光器10的主激光會隨著風(fēng)車式結(jié)構(gòu)M中反射鏡的轉(zhuǎn)動角度以不同角度反射出去。
在本實施例中，其是采用一個種子激光器10對應(yīng)多個放大器的方式，故可以在一個放大器工作冷卻恢復(fù)的時間內(nèi)，種子激光器10可以與其它放大器配合工作，如此交替配合工作，在該方式中，種子激光器10無需等待放大器冷卻，便可實現(xiàn)主激光被交替反射入各個放大器中，大大提高了系統(tǒng)的使用頻率。
S卩，在本實施例中，見圖1所示，在第一放大器11工作后冷卻恢復(fù)的時間內(nèi)，種子激光器10就可以與第二放大器12配合工作，然后待第二放大器12工作完畢后，且處于在冷卻恢復(fù)時間內(nèi)時，種子激光器10又可跟第三放大器13配合工作，以此類推，如此，種子激光器10平均到一個放大器上的等候時間就相對少了，以每個放大器的冷卻恢復(fù)時間為20 分鐘，那么在本實施例中，四個放大器配合一個種子激光器10使用，則平均每次使用放大器只需等候5分鐘，這樣整個系統(tǒng)的使用頻率就可以提升四倍。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的光學(xué)系統(tǒng)，應(yīng)用于燈泵浦激光設(shè)備，所述光學(xué)系統(tǒng)包括多個放大器以及種子激光器，其特征在于，還包括反射鏡組件，該反射鏡組件置設(shè)于種子激光器主激光的光路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述反射鏡組件包括風(fēng)車式結(jié)構(gòu)以及反射鏡組；其中，所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)正對種子激光器；所述反射鏡置于放大器旁，且所述反射鏡用以將風(fēng)車式結(jié)構(gòu)反射的主激光進一步反射入放大器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述放大器為燈泵浦激光器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)為具有上、下、左、右四個方向轉(zhuǎn)動功能的四維轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，由一個以上反射鏡樞設(shè)而成；所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)上設(shè)置有電動轉(zhuǎn)動裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述反射鏡組為一個以上反射鏡組成。
6.一種提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的方法，其特征在于，包括以下步驟提供一反射鏡組件，且置于種子激光器的主激光光路上，用以將種子激光器的主激光反射入多個放大器中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的方法，其特征在于，所述方法進一步提供一風(fēng)車式結(jié)構(gòu)，其由一個以上反射鏡樞設(shè)而成，調(diào)整所述反射鏡的轉(zhuǎn)動位置， 進而使得主激光交替被反射入放大器中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的方法，其特征在于，所述放大器為燈泵浦激光器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的方法，其特征在于，所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)為具有上、下、左、右四個方向轉(zhuǎn)動功能的四維轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的方法，其特征在于，所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)上設(shè)置有控制兩個反射鏡轉(zhuǎn)動的電動轉(zhuǎn)動裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高大能量燈泵浦激光設(shè)備頻率的光學(xué)系統(tǒng)，其應(yīng)用于燈泵浦激光設(shè)備中，包括多個放大器、種子激光器以及反射鏡系統(tǒng)。其中，該反射鏡系統(tǒng)置設(shè)于種子激光器主激光的光路上，且包括反射鏡組以及風(fēng)車式結(jié)構(gòu)，所述反射鏡置于放大器旁，用以將主激光反射入放大器中；所述風(fēng)車式結(jié)構(gòu)正對種子激光器，其為具有上、下、左、右四個方向轉(zhuǎn)動功能的四維轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，由一個以上反射鏡樞設(shè)而成，在其上設(shè)置有電動轉(zhuǎn)動裝置。本發(fā)明優(yōu)點在于，既提高了燈泵浦激光設(shè)備的工作效率，也節(jié)約了設(shè)備成本，亦為提高高能量、高重頻燈泵浦激光器或者激光放大器的使用頻率提供了解決辦法，實用性強。
文檔編號H01S3/091GK102545003SQ201110137670
公開日2012年7月4日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者侯立群, 唐熊忻, 張晶, 樊仲維 申請人:北京國科世紀激光技術(shù)有限公司