專利名稱：一種新型高功率板條激光器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光加工、激光材料表面處理、激光雷達以及光電對抗等領(lǐng)域， 特指一種新型高功率(千兆瓦級)板條激光器系統(tǒng)，特別適用于要求滿足以下運 轉(zhuǎn)條件的激光器系統(tǒng)高重復(fù)頻率、高功率、長氙燈壽命、低放大的自發(fā)輻射(ASE)、微弱波面畸變的高質(zhì)量光束。
背景技術(shù)：
隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展，高功率激光器由于具有高效、長壽、體積小、使 用與維護方便等優(yōu)點，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在民用、軍用以及空間通信等 方面，高功率固體激光器的重復(fù)率、脈寬、光束質(zhì)量等因素都會直接影響到加工 的精度和效率。在固體激光器的設(shè)計中，激光晶體中熱畸變極大地限制了激光器 在大功率下高光束質(zhì)量的能力。傳統(tǒng)的高功率固體激光器采用圓棒狀增益介質(zhì)，這種式樣的介質(zhì)在運轉(zhuǎn)期間，徑向溫度梯度使棒呈現(xiàn)出熱透鏡效應(yīng)、應(yīng)力感生雙 軸聚焦效應(yīng)和應(yīng)力感生雙折射效應(yīng)。這些效應(yīng)嚴重地影響著激光器的輸出功率和光束質(zhì)量。1969年美國通用電器公司提出板條激光器的概念，他們使用面抽運 的板條狀幾何結(jié)構(gòu)，通過合理設(shè)計，得到比棒狀工作物質(zhì)作為固體激光器更好的 光束質(zhì)量和更高的平均輸出功率。然而在高功率抽運下，板條激光器仍然有熱透 鏡效應(yīng)存在。因此，對板條固體激光器的抽運、冷卻方式及激光介質(zhì)、光學(xué)諧振 腔還需進行優(yōu)化設(shè)計。早期板條激光器利用閃光燈抽運，因此大都采用面抽運的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是 直接采用水冷來散熱的。由于工作物質(zhì)內(nèi)溫度梯度是一維分布的，只存在垂直于 用于水冷的介質(zhì)大面的方向上(即；;方向上)。這種一維的熱場分布，不易產(chǎn)生 熱致雙折射從而防止熱退偏，但會在豎直方向上產(chǎn)生熱透鏡效應(yīng)。為了消除熱透 鏡的影響。通常板條并不做成方形，而是將兩個供振蕩激光通過的端面切割成繞 z軸傾斜的布儒斯特角，并將介質(zhì)的兩個大面也拋光，這樣振蕩激光在板條晶體 內(nèi)部通過兩個大面的全內(nèi)反射而呈"之"字形傳播，使激光在y方向上不同區(qū)域 的不均勻熱影響相互抵消。從而達到減弱甚至消除熱透鏡效應(yīng)的目的。但是這種
板條增益介質(zhì)加工時，要求兩個大面的平行度和光潔度都很高，這使加工變得困 難且機械安裝也變得復(fù)雜。此外，這兩個面之間還容易產(chǎn)生寄生振蕩，使激光效 率降低。并且采用傳統(tǒng)的矩形板條時，類似于圓棒結(jié)構(gòu)，當(dāng)對激光增益介質(zhì)板條 進行面冷卻并達到熱平衡狀態(tài)時，沿抽運方向的溫度分布近似地呈拋物線狀，同 樣也會出現(xiàn)類似于圓棒結(jié)構(gòu)的光束質(zhì)量變差等問題。LD的發(fā)射光譜可與激光工作介質(zhì)的吸收帶重合，所以與閃光燈抽運源相比， 它具有體積小、重量輕、效率高、熱效應(yīng)少、機械設(shè)計簡單等優(yōu)點，因此利用 LD抽運可推動板條固體激光器向更高功率發(fā)展。在LD抽運的板條激光器中， 為了克服面抽運結(jié)構(gòu)中抽運面和冷卻面重合而造成的機械加工方面的困難，一般 采取端面抽運方式，在這種結(jié)構(gòu)中，抽運光從垂直于冷卻表面和激光傳播平面的 另一個平面注入，因此和面抽運結(jié)構(gòu)相比，增加了抽運光的吸收長度，提高了抽 運光的利用率。另外這種抽運方式可采用水冷熱沉的冷卻方式，實現(xiàn)抽運面和玲 卻面分離，簡化激光頭的設(shè)計。同時由于冷卻液體不直接接觸增益介質(zhì)，不會造 成對板條的污染，整個系統(tǒng)的機械穩(wěn)定性也有所提高。但是在半導(dǎo)體愁運的板條 結(jié)構(gòu)中，常常采用光纖耦合輸出的激光從板條的兩個小側(cè)面進行抽運，這樣受 LD耦合進光纖的效率的限制，會降低系統(tǒng)的整體效率。在高功率激光系統(tǒng)的設(shè)計中，聚光腔是一個不可忽略的重要環(huán)節(jié)。從光源發(fā) 出的光輻射能量轉(zhuǎn)換到在激光工作物質(zhì)內(nèi)對增益有用的激發(fā)能量的效率對激光 系統(tǒng)的總效率有相當(dāng)大的影響。激光增益介質(zhì)中抽運光的分布是三種效應(yīng)綜合的 結(jié)果聚光腔的照明特性，介質(zhì)本身的折射和抽運輻射的非均勻吸收。激活介質(zhì) 中抽運能量的溫度分布、增益分布、飽和效應(yīng)、閾值能量和板條介質(zhì)的損傷閾值 等均與介質(zhì)內(nèi)抽運光分布有關(guān)。聚光腔除了對閃光燈和激光介質(zhì)之間提供良好的 耦合之外，還決定了激光介質(zhì)上抽運光的分布，從而影響輸出光束質(zhì)量?，F(xiàn)階段 聚光腔主要采用玻璃或金屬制造，但這樣的聚光腔具有抽運的不均勻性，加上由 于大注入帶來的高熱效應(yīng)，會導(dǎo)致工作介質(zhì)的嚴重?zé)峄?，從而引起效率降低?造成激光輸出的不均勻性，影響了激光輸出光束的質(zhì)量，且不利于大功率放大系 統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要克服上述缺點，提供一種新型的高功率板條激光器系統(tǒng)， 在盡量減少成本的基礎(chǔ)上，獲得高重復(fù)頻率、高功率(千兆瓦級)、低放大的自 發(fā)輻射(ASE)、微弱波面畸變的高質(zhì)量方形光斑激光光束，同時，改進抽運方 式，延長氙燈壽命，進一步提高本激光器系統(tǒng)的經(jīng)濟價值。 本發(fā)明的技術(shù)實現(xiàn)方案如下一種新型的高功率板條激光器系統(tǒng)，包括激光腔體和級間擴束補償鏡；其特 征在于激光腔體由激光振蕩器d，預(yù)放大器C2和主放大器C3構(gòu)成，激光振蕩 器、預(yù)放大器和主放大器的緊抱型陶瓷漫反射腔體中，各放置兩塊互相平行的尺 寸、材料和性能相同的釹玻璃激光介質(zhì)板條，抽運和冷卻均使用鏡像對稱方式， 激光束經(jīng)過三次折射進入另一個釹玻璃板條；激光振蕩器、預(yù)放大器、主放大器 之間設(shè)置級間擴束補償鏡。更為具體的方案是在激光振蕩器d的緊抱型陶瓷漫反射腔體中，放置兩 塊互相平行的尺寸、材料和性能相同的釹玻璃激光介質(zhì)板條PA(n和PAQ2，板條 外側(cè)分別平行放置由大氙燈構(gòu)成的抽運源，在釹玻璃激光介質(zhì)板條的一端設(shè)有由 三塊全反射鏡構(gòu)成的三反射鏡倒光系統(tǒng)，第一釹玻璃激光介質(zhì)板條PA(H的另一端設(shè)有由全反射鏡和隔離器構(gòu)成的放大的自發(fā)輻射能量抑制以及靶面反饋激光隔離系統(tǒng)、由KD^普克爾盒和偏振鏡構(gòu)成的調(diào)Q系統(tǒng)，第二釹玻璃激光介質(zhì)板 條PAQ2的另一端設(shè)有隔離器和部分透過的耦合輸出腔鏡，在兩釹玻璃激光介質(zhì) 板條之間流通有溫度為1\的冷卻水，在第一、第二釹玻璃激光介質(zhì)板條與抽運 源之間流通有溫度為T2的冷卻水，并且T^T2，這樣通過第一釹玻璃激光介質(zhì)板 條低溫一側(cè)的光將進入第二釹玻璃激光介質(zhì)板條的高溫一側(cè)，而通過第一釹玻璃 激光介質(zhì)板條高溫一側(cè)的光將進入第二釹玻璃激光介質(zhì)板條的低溫一側(cè)；從激光 振蕩器d的部分透過耦合輸出腔鏡輸出的激光經(jīng)由柱面透鏡構(gòu)成的級間擴束補 償鏡進行光束匹配后進入預(yù)放大器C2中的第一釹玻璃激光介質(zhì)板條PAU，預(yù)放 大器C2的緊抱型陶瓷漫反射腔體中由大氙燈構(gòu)成的抽運源和釹玻璃激光介質(zhì)板 條的放置方式與激光振蕩器Q完全相同，板條尺寸大于激光振蕩器d中的相應(yīng) 部分，在釹玻璃激光介質(zhì)板條的一端設(shè)有與激光振蕩器d中完全相同的三反射 鏡倒光系統(tǒng)，激光介質(zhì)的冷卻方式也與激光振蕩器C,中的完全相同；從預(yù)放大 器C2的第二釹玻璃激光介質(zhì)板條PA12的另一端輸出的激光經(jīng)全反射鏡和級間擴
束補償鏡進行光束匹配后進入主放大器C3中的第一釹玻璃激光介質(zhì)板條PA21， 主放大器C3的緊抱型陶瓷漫反射腔體中由多個小氙燈構(gòu)成的抽運源和釹玻璃激 光介質(zhì)板條的放置方式與預(yù)放大器C2完全相同，板條尺寸大于預(yù)放大器C2中的 板條，在釹玻璃激光介質(zhì)板條的一端設(shè)有與預(yù)放大器C2中完全相同的三反射鏡 倒光系統(tǒng)，第二釹玻璃激光介質(zhì)板條PA22的另一端設(shè)有調(diào)整最終激光輸出光斑 大小和形狀的柱面擴束鏡和會聚透鏡，激光介質(zhì)的冷卻方式也與預(yù)放大器C2中 的完全相同。本發(fā)明的優(yōu)點是1、 使用釹玻璃板條作為激光工作物質(zhì)；聚光腔采用緊抱型陶瓷漫反射腔。 使用釹玻璃作為激光工作物質(zhì)，首先可以獲得光學(xué)均勻性良好的大尺度激光工作 物質(zhì)；其次釹玻璃作為激光工作物質(zhì)工作物質(zhì)高能態(tài)壽命與熒光譜線寬度值大， 工作物質(zhì)高能態(tài)上可積累的粒子反轉(zhuǎn)數(shù)多，從而可在工作物質(zhì)高能態(tài)上貯存的光 能量多，可獲得的光放大能量大。采用板條狀釹玻璃作為激光工作物質(zhì)，使得激 光工作物質(zhì)的溫度梯度近似一維分布，從而可以避免熱致雙折射效應(yīng)。激光器從 振蕩級到預(yù)放大級再到主放大級可以方便地逐級增大板條狀釹玻璃的尺寸以及 縱橫比，增大激光工作物質(zhì)的散熱面，這樣可以有效地避免釹玻璃的熱炸裂現(xiàn)象； 激光器系統(tǒng)振蕩級、預(yù)放大級、主放大級之間采用柱面透鏡擴束補償，可以降低 熱透鏡效應(yīng)。聚光腔采用緊抱型陶瓷漫反射腔，漫反射聚光腔利用非幾何光學(xué)反 射成像，把抽運光均勻的反射到激光工作物質(zhì)上，使激光的質(zhì)量得到了很大改善， 同時，緊抱型陶瓷聚光腔具有結(jié)構(gòu)簡單、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐高溫性、尺寸穩(wěn) 定性、光漫反射特性、力學(xué)性能、成形性能和成形結(jié)構(gòu)的可控性，可以減小工作 介質(zhì)的熱畸變，提高效率，改善輸出光束質(zhì)量，獲得高功率的激光光束。2、 激光器系統(tǒng)的充電控制電源采用高頻開關(guān)型系統(tǒng)，主放大器使用多個小 氙燈抽運，避免使用大氙燈；同時氙燈使用預(yù)燃內(nèi)觸發(fā)方式工作，提高了氤燈工 作壽命。3、 采用恒溫循環(huán)全腔水冷，振蕩器、預(yù)放大器和主放大器均采用兩片材料 性質(zhì)相同的釹玻璃板條，抽運和冷卻均使用鏡像對稱方式；激光束經(jīng)過三次反射 后，使通過第一釹玻璃激光介質(zhì)板條低溫一側(cè)的光進入第二釹玻璃激光介質(zhì)板條 的高溫一側(cè)，通過這樣的設(shè)計可以使激光束受熱效應(yīng)的影響導(dǎo)致的波面畸變得到 修正，從而提高激光束的光束質(zhì)量。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。 圖1是實現(xiàn)本發(fā)明設(shè)計的示意圖。PA01~PA22:釹玻璃激光介質(zhì)板條，C1:激光振蕩器，C2:預(yù)放大器，C3:主 放大器，P卜P2:大氙燈抽運源，P3:多個小氙燈抽運源，CA1:溫度為T,的冷 卻水，CA2:溫度為I2的冷卻水，Mo:半透半反耦合輸出腔鏡，Mi~M12:全反射鏡，PI卜PI2:隔離器，PC: KD卞普克爾盒，PP:偏振鏡，SL廣SL3:柱面擴 束鏡，L:會聚透鏡具體實施方式
下面結(jié)合圖1詳細說明本發(fā)明提出的激光器系統(tǒng)的細節(jié)和工作情況。 本發(fā)明主要包括激光腔體和級間擴束補償鏡，其中激光腔體由激光振蕩器Q，預(yù)放大器C2和主放大器C3三部分構(gòu)成，在激光振蕩器d的緊抱型陶瓷漫反射腔體中，放置兩塊互相平行的尺寸、材料和性能相同的釹玻璃激光介質(zhì)板條PA01和PAo2 ，板條PA(h和PA02外側(cè)分別平行放置由大氙燈構(gòu)成的抽運源Pi ，在 釹玻璃激光介質(zhì)板條PA(h和PAo2的一端設(shè)有由三塊全反射鏡M2、 M3、線構(gòu)成 的三反射鏡倒光系統(tǒng)，第一釹玻璃激光介質(zhì)板條PAcu的另一端設(shè)有由全反射鏡 和隔離器Ph構(gòu)成的放大的自發(fā)輻射(ASE)能量抑制以及靶面反饋激光隔離 系統(tǒng)、由KD》普克爾盒PC和偏振鏡PP構(gòu)成的調(diào)Q系統(tǒng)，第二釹玻璃激光介 質(zhì)板條PAQ2的另一端設(shè)有隔離器Pl2和部分透過的耦合輸出腔鏡MQ，在兩釹玻 璃激光介質(zhì)板條之間流通有溫度為l的冷卻水CA，在第一、第二釹玻璃激光 介質(zhì)板條PA(h、PAo2與抽運源Pi之間流通有溫度為T2的冷卻水CA2，并且T-T2， 這樣通過第一釹玻璃激光介質(zhì)板條PAG1低溫一側(cè)的光將進入第二釹玻璃激光介 質(zhì)板條PAG2的高溫一側(cè)，而通過第一釹玻璃激光介質(zhì)板條PAG2高溫一側(cè)的光將 進入第二釹玻璃激光介質(zhì)板條PA(M的低溫一側(cè)；從激光振蕩器d的部分透過耦 合輸出腔鏡Mo輸出的激光經(jīng)由柱面透鏡構(gòu)成的級間擴束補償鏡SLi進行光束匹 配后進入預(yù)放大器C2中的第一釹玻璃激光介質(zhì)板條PAn，預(yù)放大器C2的緊抱型 陶瓷漫反射腔體中由大氙燈構(gòu)成的抽運源P2和釹玻璃激光介質(zhì)板條PA 、 PA12 的放置方式與激光振蕩器d完全相同，尺寸大于激光振蕩器d中的相應(yīng)部分， 在釹玻璃激光介質(zhì)板條PAu、 PAu的一端設(shè)有三反射鏡倒光系統(tǒng)M5、 M6、 M7， 激光介質(zhì)的冷卻方式也與激光振蕩器d中的完全相同；從預(yù)放大器C2的第二釹 玻璃激光介質(zhì)板條PA^的另一端輸出的激光經(jīng)全反射鏡M8、 M9和級間擴束補 償鏡SL2進行光束匹配后進入主放大器C3中的第一釹玻璃激光介質(zhì)板條PA21， 主放大器C3的緊抱型陶瓷漫反射腔體中由多個小氙燈構(gòu)成的抽運源P3和釹玻璃激光介質(zhì)板條PA2卜PA22的放置方式與預(yù)放大器C2完全相同，板條尺寸大于預(yù)放大器C2中的板條PAn、 PA12，在釹玻璃激光介質(zhì)板條的一端PA2b PA"設(shè)有 三反射鏡倒光系統(tǒng)Mu)、 Mu、 M12，第二釹玻璃激光介質(zhì)板條PAn的另一端設(shè) 有調(diào)整最終激光輸出光斑大小和形狀的柱面擴束鏡SL3和會聚透鏡L，激光介質(zhì) 的冷卻方式也與預(yù)放大器C2中的完全相同。調(diào)Q釹玻璃板條激光振蕩器Q發(fā)出的激光經(jīng)級間匹配的柱面擴束鏡SLi、SL2依次經(jīng)過預(yù)放大器C2、主放大器C3放大后，經(jīng)過柱面擴束鏡SL3和會聚透鏡L后獲得所需的激光光束。其間激光器系統(tǒng)的聚光腔使用緊抱型陶瓷漫反 射腔，使激光介質(zhì)被均勻抽運，從而提高激光器系統(tǒng)的效率，改善輸出光束質(zhì)量， 獲得高功率的激光光束。激光器系統(tǒng)的冷卻采用恒溫循環(huán)全腔水冷，振蕩器d、預(yù)放大器C2和主放大器C3均采用兩片尺寸、材料和性能相同的釹玻璃板條，抽 運和冷卻均使用鏡像對稱方式；激光束經(jīng)過三次反射后，使通過第一釹玻璃激光介質(zhì)板條低溫一側(cè)的光進入第二釹玻璃激光介質(zhì)板條的高溫一側(cè)，通過這樣的設(shè) 計可以使激光束受熱效應(yīng)的影響導(dǎo)致的波面畸變得到修正。激光器系統(tǒng)采用板條 狀釹玻璃而沒有采用通常的棒狀釹玻璃作為激光工作物質(zhì)，可以使得激光工作物 質(zhì)的溫度梯度近似一維分布，從而可以避免熱致雙折射效應(yīng)。激光器從振蕩級Q到預(yù)放大級C2再到主放大級C3可以方便地逐級增大板條狀釹玻璃的尺寸以及 縱橫比，增大激光工作物質(zhì)的散熱面，這樣可以有效地避免釹玻璃的熱炸裂現(xiàn)象；激光器系統(tǒng)振蕩級d、預(yù)放大級C2、主放大級C3之間采用柱面透鏡Sk、 SL2擴束補償，可以降低熱透鏡效應(yīng)?？紤]到由靶面反饋回的激光，如果經(jīng)過放大器 系統(tǒng)再放大后，會對激光器系統(tǒng)造成巨大的破壞，同時為了有效抑制激光器系統(tǒng)的放大自發(fā)輻射(ASE)的形成，在設(shè)計的高功率板條激光器系統(tǒng)中加入了隔離 器PIb PI2，本系統(tǒng)中使用Cr4+:YAG可飽和吸收體作為被動隔離器，在配合放
大器端面磨斜的條件下，消光比可達10—2 10—3。為了提高激光器系統(tǒng)的工作壽 命，主放大器C3的抽運源P3使用多個小氙燈，避免使用大氙燈，同時氙燈使用 預(yù)燃內(nèi)觸發(fā)方式工作，這樣延長了氙燈的工作壽命，進一步提高本激光器系統(tǒng)的 經(jīng)濟價值。在本激光器系統(tǒng)中，如果釹玻璃激光介質(zhì)板條PA(H PA22的摻雜濃度為3%，調(diào)Q振蕩器Ci的釹玻璃激光介質(zhì)板條PAQ1和PAo2尺寸為4xl2xl50mm，預(yù)放 大器C2的釹玻璃激光介質(zhì)板條PAU、 PAu尺寸為5x20x200mm，主放大器C3 的釹玻璃激光介質(zhì)板條PA21和PA22尺寸為10x60x350mm，這樣的設(shè)計一方面可 以降低各釹玻璃板條單位尺寸上面的熱堆積，另一方面又可以使激光能量獲得足 夠大的各級放大。根據(jù)以上參數(shù)的計算，本激光器系統(tǒng)可以獲得不小于40焦耳 的能量，單個脈沖的寬度不大于30納秒，單次觸發(fā)功率不小于1.2千兆瓦，處 理速度達到3600平方厘米/小時，同時，放大自發(fā)輻射(ASE)可以控制在l焦 耳以內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種新型高功率板條激光器系統(tǒng)，包括激光腔體和級間擴束補償鏡；其特征在于激光腔體由激光振蕩器C1，預(yù)放大器C2和主放大器C3構(gòu)成，激光振蕩器、預(yù)放大器和主放大器的緊抱型陶瓷漫反射腔體中，各放置兩塊互相平行的尺寸、材料和性能相同的釹玻璃激光介質(zhì)板條，抽運和冷卻均使用鏡像對稱方式，激光束經(jīng)過三次折射進入另一個釹玻璃板條；激光振蕩器、預(yù)放大器、主放大器之間設(shè)置級間擴束補償鏡。
2、 如權(quán)利要求1所說的新型高功率板條激光器系統(tǒng)，其特征在于， 在激光振蕩器Q的緊抱型陶瓷漫反射腔體中，放置兩塊互相平行的尺寸、材料和性能相同的釹玻璃激光介質(zhì)板條PAw和PAo2，板條外側(cè)分別平行放置由大氙燈構(gòu)成的抽運源，在釹玻璃激光介質(zhì)板條的一端設(shè)有由三塊全反射鏡構(gòu)成的三反射鏡倒光系統(tǒng)，第一釹玻璃激光介質(zhì)板條PA(H的另一端設(shè)有由全反射鏡和隔離器構(gòu)成的放大的自發(fā)輻射能量抑制以及靶面反饋激光隔離系統(tǒng)、由KD'P普 克爾盒和偏振鏡構(gòu)成的調(diào)Q系統(tǒng)，第二釹玻璃激光介質(zhì)板條PAC2的另一端設(shè)有 隔離器和部分透過的耦合輸出腔鏡，在兩釹玻璃激光介質(zhì)板條之間流通有溫度為 Ti的冷卻水，在第一、第二釹玻璃激光介質(zhì)板條與抽運源之間流通有溫度為T2 的冷卻水，并且T一T2，這樣通過第一釹玻璃激光介質(zhì)板條低溫一側(cè)的光將進入 第二釹玻璃激光介質(zhì)板條的高溫一側(cè)，而通過第一釹玻璃激光介質(zhì)板條高溫一側(cè) 的光將進入第二釹玻璃激光介質(zhì)板條的低溫一側(cè)；從激光振蕩器C！的部分透過耦合輸出腔鏡輸出的激光經(jīng)由柱面透鏡構(gòu)成的 級間擴束補償鏡進行光束匹配后進入預(yù)放大器C2中的第一鈸玻璃激光介質(zhì)板條 PAU，預(yù)放大器C2的緊抱型陶瓷漫反射腔體中由大氙燈構(gòu)成的抽運源和釹玻璃 激光介質(zhì)板條的放置方式與激光振蕩器d完全相同，板條尺寸大于激光振蕩器 G中的相應(yīng)部分，在釹玻璃激光介質(zhì)板條的一端設(shè)有與激光振蕩器Q中完全相 同的三反射鏡倒光系統(tǒng)，激光介質(zhì)的冷卻方式與激光振蕩器d中的完全相同；從預(yù)放大器C2的第二釹玻璃激光介質(zhì)板條PA12的另一端輸出的激光經(jīng)全反 射鏡和級間擴束補償鏡進行光束匹配后進入主放大器C3中的第一釹玻璃激光介 質(zhì)板條PA21，主放大器C3的緊抱型陶瓷漫反射腔體中由多個小氙燈構(gòu)成的抽運 源和釹玻璃激光介質(zhì)板條的放置方式與預(yù)放大器C2完全相同，板條尺寸大于預(yù) 放大器C2中的板條，在釹玻璃激光介質(zhì)板條的一端設(shè)有與預(yù)放大器C2中完全相 同的三反射鏡倒光系統(tǒng)，第二釹玻璃激光介質(zhì)板條PA22的另一端設(shè)有調(diào)整最終 激光輸出光斑大小和形狀的柱面擴束鏡和會聚透鏡，激光介質(zhì)的冷卻方式與預(yù)放 大器C2中的完全相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型高功率板條激光器系統(tǒng)，所說的高功率板條激光器系統(tǒng)包括激光腔體和級間擴束補償鏡；激光腔體由激光振蕩器C₁，預(yù)放大器C₂和主放大器C₃構(gòu)成，激光振蕩器、預(yù)放大器和主放大器的緊抱型陶瓷漫反射腔體中，各放置兩塊互相平行的尺寸、材料和性能相同的釹玻璃激光介質(zhì)板條，抽運和冷卻均使用鏡像對稱方式，激光束經(jīng)過三次折射進入另一個釹玻璃板條；激光振蕩器、預(yù)放大器、主放大器之間設(shè)置級間擴束補償鏡。該發(fā)明具有能改善輸出光束質(zhì)量，獲得高功率的激光光束、氙燈工作壽命長、提高激光束的光束質(zhì)量的優(yōu)點。
文檔編號H01S3/00GK101399424SQ20081015643
公開日2009年4月1日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者霞 葉, 姚紅兵, 張永康, 李國杰 申請人:江蘇大學(xué)