多源泵浦薄片激光器模塊以及薄片激光器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及激光器，提供一種多源泵浦薄片激光器模塊，包括底座，底座設(shè)有用于反射激光束以及吸收泵浦光束的薄片狀增益介質(zhì)片、用于固定增益介質(zhì)片的固定裝置以及用于冷卻增益介質(zhì)片的冷卻裝置，底座設(shè)有n個泵浦光源以及用于反射增益介質(zhì)片反射后的泵浦光束的n個泵浦光高反鏡，增益介質(zhì)片上設(shè)有未摻雜激活離子的m棱錐體介質(zhì)塊；還提供一種薄片激光器系統(tǒng)，包括上述的若干多源泵浦薄片激光器模塊。本實用新型的薄片激光器模塊可以設(shè)有多個泵浦光源，能夠?qū)崿F(xiàn)多個較低功率的泵浦光源以達到激光器所需的增益效果，而且經(jīng)過泵浦光高反鏡可以提高增益介質(zhì)片對泵浦光的吸收效果；薄片激光器系統(tǒng)采用多個薄片激光器模塊，能夠有效增強激光的功率。
【專利說明】多源泵浦薄片激光器模塊以及薄片激光器系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉薄片激光器，尤其涉及一種多源泵浦薄片激光器模塊以及薄片激光器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]全固態(tài)激光器是指以半導(dǎo)體激光器作為泵浦源的固體激光器，其增益介質(zhì)片以及泵浦源部分均由固體物質(zhì)構(gòu)成，具有體積小、重量輕、效率高、性能穩(wěn)定、可靠性高、壽命長以及運轉(zhuǎn)靈活等優(yōu)點，集中了傳統(tǒng)固體激光器和半導(dǎo)體激光器的雙重優(yōu)勢，是目前最具有潛力的激光源之一。
[0003]薄片激光器是全固態(tài)激光器的一種，其增益介質(zhì)片采用厚度較小而橫向尺寸較大的薄片狀材料制成。一般薄片激光器采用激光二極管泵浦，二極管泵浦光可以直接泵浦薄片增益介質(zhì)，也可以由光纖耦合輸出，泵浦光束方向與薄片增益介質(zhì)的法線方向呈一定的角度。為了達到薄片激光器的輸出功率，通常需要使用高功率的二極管泵浦源，因此對泵浦源的要求比較高，而且由于增益介質(zhì)片的厚度較小，其對泵浦光的吸收也比較少，為了提高泵浦光的吸收率，目前已經(jīng)開發(fā)了泵浦光折反射系統(tǒng)，將未吸收的泵浦光返回增益介質(zhì)片再次吸收，甚至有關(guān)研究人員設(shè)計了將泵浦光返回增益介質(zhì)片多達16次的光學(xué)系統(tǒng)，雖然其可以有效提高增 益介質(zhì)片對泵浦光的吸收率，但是這種光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，調(diào)試?yán)щy且穩(wěn)定性差。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種多源泵浦薄片激光器模塊，旨在用于解決現(xiàn)有泵浦激光器中采用單一高功率以及高亮度的泵浦光源泵浦，對泵浦光源要求較高的問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是:提供一種多源泵浦薄片激光器模塊，包括底座，所述底座上設(shè)有摻雜有激活離子且用于反射激光束以及吸收泵浦光束的薄片狀增益介質(zhì)片、用于固定所述增益介質(zhì)片的固定裝置以及用于冷卻所述增益介質(zhì)片的冷卻裝置，所述底座上設(shè)有η個泵浦光源以及用于全反射所述增益介質(zhì)片反射后的泵浦光束的η個泵浦光高反鏡，所述增益介質(zhì)片上設(shè)有未摻雜激活離子的m棱錐體介質(zhì)塊，所述錐體介質(zhì)塊的底面與所述增益介質(zhì)片遠(yuǎn)離所述冷卻裝置的前端面貼合，所述錐體介質(zhì)塊的側(cè)表面包括可供泵浦光束垂直進入并沿所述錐體介質(zhì)塊直射至所述薄片狀增益介質(zhì)上的η個入射面以及可供由所述增益介質(zhì)片反射的泵浦光束垂直透射的η個輸出面，各所述入射面以及各所述輸出面上均鍍設(shè)有用于高透射泵浦光束以及激光束的第一透射膜層，每一所述泵浦光高反鏡分別與所述錐體介質(zhì)塊的其中一所述輸出面平行設(shè)置，其中，m=2n，n ^ 2,η為自然數(shù)。
[0006]進一步地，所述冷卻裝置包括設(shè)于所述底座上的殼體，所述殼體設(shè)置具有開口且用于灌注冷卻液的槽道，所述增益介質(zhì)片的后端面封堵所述槽道的開口。
[0007]更進一步地，所述冷卻裝置還包括用于置換所述槽道內(nèi)冷卻液的進管與出管，所述進管與所述出管均與所述槽道連通。
[0008]具體地，所述錐體介質(zhì)塊的入射面以及輸出面與所述錐體介質(zhì)塊的底面之間的夾
角均為A，
【權(quán)利要求】
1.一種多源泵浦薄片激光器模塊，包括底座，所述底座上設(shè)有摻雜有激活離子且用于反射激光束以及吸收泵浦光束的薄片狀增益介質(zhì)片、用于固定所述增益介質(zhì)片的固定裝置以及用于冷卻所述增益介質(zhì)片的冷卻裝置，其特征在于:所述底座上設(shè)有η個泵浦光源以及用于全反射所述增益介質(zhì)片反射后的泵浦光束的η個泵浦光高反鏡，所述增益介質(zhì)片上設(shè)有未摻雜激活離子的m棱錐體介質(zhì)塊，所述錐體介質(zhì)塊的底面與所述增益介質(zhì)片遠(yuǎn)離所述冷卻裝置的前端面貼合，所述錐體介質(zhì)塊的側(cè)表面包括可供泵浦光束垂直進入并沿所述錐體介質(zhì)塊直射至所述薄片狀增益介質(zhì)上的η個入射面以及可供由所述增益介質(zhì)片反射的泵浦光束垂直透射的η個輸出面，各所述入射面以及各所述輸出面上均鍍設(shè)有用于高透射泵浦光束以及激光束的第一透射膜層，每一所述泵浦光高反鏡分別與所述錐體介質(zhì)塊的其中一所述輸出面平行設(shè)置，其中，m=2n，η > 2，η為自然數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的多源泵浦薄片激光器模塊，其特征在于:所述冷卻裝置包括設(shè)于所述底座上的殼體，所述殼體設(shè)置具有開口且用于灌注冷卻液的槽道，所述增益介質(zhì)片的后端面封堵所述槽道的開口。
3.如權(quán)利要求2所述的多源泵浦薄片激光器模塊，其特征在于:所述冷卻裝置還包括用于置換所述槽道內(nèi)冷卻液的進管與出管，所述進管與所述出管均與所述槽道連通。
4.如權(quán)利要求2所述的多源泵浦薄片激光器模塊，其特征在于:所述錐體介質(zhì)塊的入







Yl射面以及輸出面與所述錐體介質(zhì)塊的底面之間的夾角均為A，arcsm( 一)<A<90°，其中



ηH1為冷卻液對泵浦光的折射率，η2為增益介質(zhì)對泵浦光的折射率。
5.如權(quán)利要求2所述的多源泵浦薄片激光器模塊，其特征在于:沿所述錐體介質(zhì)塊的底面向外延伸有固定于所述固定裝置上未摻雜激活離子的凸緣。
6.如權(quán)利要求5所述的多源泵浦薄片激光器模塊，其特征在于:所述固定裝置包括設(shè)于所述底座上用于固定所述增益介質(zhì)片的固定架，所述固定架包括用于夾持所述凸緣的第一夾板以及第二夾板，所述第一夾板以及所述第二夾板均設(shè)于所述底座上。
7.如權(quán)利要求6所述的多源泵浦薄片激光器模塊，其特征在于:所述底座上還設(shè)有直線滑軌，所述第一夾板與所述第二夾板沿所述直線滑軌相對滑動并夾持所述凸緣。
8.如權(quán)利要求1-7任一項所述的多源泵浦薄片激光器模塊，其特征在于:各所述泵浦光源發(fā)出的泵浦光束射入所述增益介質(zhì)片上的光斑均重合。
9.如權(quán)利要求1-7任一項所述的多源泵浦薄片激光器模塊，其特征在于:所述激光束與其中一所述泵浦光源發(fā)出的泵浦光束為同軸光束。
10.一種薄片激光器系統(tǒng)，其特征在于:包括如權(quán)利要求1-9任一項所述的若干多源泵浦薄片激光器模塊、用于反射激光束射入設(shè)于前列的所述多源泵浦薄片激光器模塊內(nèi)的激光高反鏡以及用于有效透射設(shè)于后列的所述多源泵浦薄片激光器模塊出射激光束的激光輸出鏡，各所述多源泵浦薄片激光器模塊依次排列，每一所述多源泵浦薄片激光器模塊的其中一泵浦光高反鏡上鍍設(shè)有用于透射所述激光束的第二透射膜層，且前一所述多源泵浦薄片激光器模塊的出射激光束為后一所述多源泵浦薄片激光器模塊的入射激光束。
【文檔編號】H01S3/091GK203707559SQ201320783962
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】趙建濤, 肖磊, 龔成萬, 楊錦彬, 寧艷華, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司