一種結(jié)構(gòu)緊湊的高功率全固態(tài)激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種結(jié)構(gòu)緊湊的高功率全固態(tài)激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]全固態(tài)激光器(D1de Pumped solid state Laser，DPL)是以半導(dǎo)體激光器(Laser d1de，LD)作為泵浦源的固體激光器，相對(duì)于只要求工作物質(zhì)為固體激光材料的傳統(tǒng)固體激光器，DPL的激光工作物質(zhì)、激勵(lì)源等部分均由固體物質(zhì)構(gòu)成，它集中了傳統(tǒng)固體激光器和半導(dǎo)體激光器的優(yōu)勢(shì)于一身，具有體積小、重量輕、效率高、性能穩(wěn)定、可靠性好、壽命長、易操作、運(yùn)轉(zhuǎn)靈便(連續(xù)/重復(fù)率/長/短脈沖)、易智能化、無污染等優(yōu)點(diǎn)，成為目前最具潛力的新一代激光源之一。目前高功率的全固態(tài)激光器存在體積較大的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的高功率全固態(tài)激光器。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0005]一種結(jié)構(gòu)緊湊的高功率全固態(tài)激光器，包括激光器殼體，在所述激光器殼體內(nèi)橫向設(shè)有至少兩路光學(xué)元件；各路光學(xué)元件均包括沿光路依次設(shè)置的泵浦光源、激光晶體、非線性轉(zhuǎn)換晶體和濾光透鏡；激光晶體泵浦光入射端面鍍有對(duì)泵浦光高透、對(duì)激發(fā)光高反的膜，濾光透鏡也鍍有對(duì)激發(fā)光高反的膜，每路光學(xué)元件均組成諧振腔；在各路光學(xué)元件組成的諧振腔內(nèi)，激光經(jīng)腔內(nèi)非線性轉(zhuǎn)換晶體形成混頻光，激光晶體被激發(fā)光出射端面鍍有對(duì)所述混頻光高反的膜，濾光透鏡鍍有對(duì)所述混頻光高透的膜，混頻光自濾光透鏡出射；濾光透鏡出光后端還設(shè)置有光耦合裝置，濾光透鏡出射的混頻光進(jìn)入光耦合裝置。橫向和縱向出射的激光可以單獨(dú)出射工作，也可以通過光耦合裝置耦合到一起而形成高功率的激光。
[0006]優(yōu)選的，在縱向設(shè)置至少一路光學(xué)元件，縱、橫方向的各路光學(xué)元件相互交錯(cuò)排列。
[0007]優(yōu)選的，所述光耦合裝置為光纖耦合裝置和與其連接的光纖。
[0008]優(yōu)選的，所述光耦合裝置為斜方棱鏡，所述斜方棱鏡將同向的相鄰兩路的出射混頻光耦合為距離接近的兩束并列的激光。
[0009]本技術(shù)方案的激光晶體不局限為Nd: YAG(摻釹釔鋁石榴石)、Nd = YVO4(摻釹釩酸釔)、Nd: SVAP (摻釹氟釩酸鈕)、Nd: YLF (摻釹氟化鋰釔)、Nd: YAP (摻釹鋁酸釔)或其它任何激光晶體，多個(gè)激光晶體可根據(jù)需要自由選擇材質(zhì)。
[0010]本技術(shù)方案的非線性轉(zhuǎn)換晶體不局限于KTP(KTi0P04，磷酸鈦氧鉀)晶體、PPLN(Per1dically Poled Lithium N1bate，PPLN,周期性極化的銀酸鈕)晶體、LBO (LiB3O5,三硼酸鋰)晶體和BBO ( β -BaB2O4,偏硼酸鋇)晶體，根據(jù)需要選擇非線性晶體。
[0011]本技術(shù)方案的泵浦光源為半導(dǎo)體激光器。所述半導(dǎo)體激光器為不限于連續(xù)激光器或脈沖激光器；所述半導(dǎo)體激光器也不限于單模半導(dǎo)體激光器、多模半導(dǎo)體激光器或鎖模半導(dǎo)體激光器。
[0012]本實(shí)用新型在全固態(tài)激光器殼體的橫向設(shè)有至少兩路光學(xué)元件，每一路光學(xué)元件通過非線性轉(zhuǎn)換都可以產(chǎn)生某一波段的激光，在縱向可選擇設(shè)置至少一路光學(xué)元件，每一路光學(xué)元件通過非線性轉(zhuǎn)換都可以產(chǎn)生某一波段的激光，其中橫向和縱向的光學(xué)元件相互錯(cuò)開，光學(xué)元件之間的光線互不干擾。橫向和縱向出射的激光可以單獨(dú)出射工作，也可以通過光纖耦合到一起而形成高功率的激光。該方案所述全固態(tài)激光器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、功率高的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1為實(shí)施例1激光器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為實(shí)施例1激光器單條光路元件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為實(shí)施例2激光器橫向光路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為實(shí)施例3使用斜方棱鏡激光器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]其中:
[0018]1:激光器殼體；2:栗浦光源；3:激光晶體；4:非線性轉(zhuǎn)換晶體；5:濾光透鏡；61:光纖耦合裝置；62:光纖；7:斜方棱鏡；T1、T2、T3:橫向光路；L1、L2:縱向光路。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，以便更好地理解本實(shí)用新型。
[0020]實(shí)施例1
[0021]如圖1所示，本實(shí)施例為532nm直腔式倍頻連續(xù)激光器。在殼體內(nèi)設(shè)有兩條橫向光路Tl和T2，設(shè)有兩條縱向光路LI和L2。
[0022]如圖2所示，每條光路中包括的基本元件為泵浦光源2、激光晶體3、非線性轉(zhuǎn)換晶體4和濾光透鏡5 ;本實(shí)施例中，非線性轉(zhuǎn)換晶體4使用KTP晶體作為倍頻晶體，激光晶體3的被激發(fā)光通過諧振腔內(nèi)的KTP晶體實(shí)現(xiàn)倍頻后輸出，輸出的激光通過光纖耦合裝置61耦合到光纖62中；泵浦光源I為808nm的連續(xù)半導(dǎo)體激光器，激光晶體3為Nd = YAG晶體，其中靠近808nm泵浦光的端面鍍有1064nm高反、808nm高透膜，在遠(yuǎn)離808nm泵浦光的端面鍍有532nm高反膜；濾光透鏡5鍍有1064nm高反、532nm高透膜。808nm泵浦光激發(fā)激光晶體Nd: YAG產(chǎn)生1064nm的紅外激光，1064nm的紅外激光通過KTP倍頻晶體后產(chǎn)生532nm的綠光，輸出的綠光進(jìn)行耦合。
[0023]其余各條光路結(jié)構(gòu)均與圖2所示相同。
[0024]實(shí)施例2
[0025]如圖3所示是本實(shí)施例532nm直腔式倍頻連續(xù)激光的橫向光路基本結(jié)構(gòu)圖，縱向可視需要選擇是否設(shè)置光路。
[0026]橫向設(shè)置橫向光路Tl、T2和T3三條光路，結(jié)構(gòu)更加緊湊，808nm泵浦光源在橫向有部分重疊，但是未擋住出光口，可以正常工作。
[0027]實(shí)施例3
[0028]如圖4所示，本實(shí)施例與前兩個(gè)實(shí)施例不同的是，輸出光不用光纖耦合，橫向光路Tl和T2的兩路輸出激光通過斜方棱鏡7耦合為接近的兩束并列的激光；同樣的，縱向光路LI和L2的兩路輸出激光也通過斜方棱鏡7耦合為接近的兩束并列的激光。
[0029]本實(shí)用新型技術(shù)方案中的非線性轉(zhuǎn)換晶體并不局限于倍頻其它混頻方式，例如三倍頻、四倍頻、和頻、差頻等均可以簡單的通過選擇合適的晶體和根據(jù)需要調(diào)整光路來實(shí)現(xiàn)；同樣的，諧振腔并不局限于直腔，其它如V字腔、L型腔等也可以采用本實(shí)用新型的方案。
[0030]應(yīng)理解，上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于供本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并非【具體實(shí)施方式】的窮舉，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種結(jié)構(gòu)緊湊的高功率全固態(tài)激光器，包括激光器殼體(I)，其特征在于: 在所述激光器殼體(I)內(nèi)橫向設(shè)有至少兩路光學(xué)元件； 各路光學(xué)元件均包括沿光路依次設(shè)置的泵浦光源(2)、激光晶體(3)、非線性轉(zhuǎn)換晶體(4)和濾光透鏡(5);激光晶體(3)泵浦光入射端面鍍有對(duì)泵浦光高透、對(duì)激發(fā)光高反的膜，濾光透鏡(5)鍍有對(duì)激發(fā)光高反的膜，每路光學(xué)元件均組成諧振腔； 在各路光學(xué)元件組成的諧振腔內(nèi)，激光晶體(3)的激發(fā)光經(jīng)腔內(nèi)非線性轉(zhuǎn)換晶體(4)產(chǎn)生混頻光；激光晶體(3)的激發(fā)光出射端面鍍有對(duì)所述混頻光高反的膜，濾光透鏡(5)還鍍有對(duì)所述混頻光高透的膜，混頻光自濾光透鏡(5)出射；濾光透鏡(5)出光后端還設(shè)置有光耦合裝置，濾光透鏡(5)出射的混頻光進(jìn)入光耦合裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率全固態(tài)激光器，其特征在于:在所述激光器殼體(I)內(nèi)縱向設(shè)置至少一路光學(xué)元件，縱、橫方向的各路光學(xué)元件相互交錯(cuò)排列。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高功率全固態(tài)激光器，其特征在于:所述光耦合裝置為光纖耦合裝置￠1)和與其連接的光纖(62)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高功率全固態(tài)激光器，其特征在于:所述光耦合裝置為斜方棱鏡(7)，所述斜方棱鏡(7)將同向的相鄰兩路的出射混頻光耦合為距離接近的兩束并列的激光。
【專利摘要】一種結(jié)構(gòu)緊湊的高功率全固態(tài)激光器，包括激光器殼體，在激光器殼體的橫向設(shè)有至少兩路光學(xué)元件，在縱向也可設(shè)置光學(xué)元件；每一路光學(xué)元件包括依次設(shè)置的泵浦光源、激光晶體、非線性轉(zhuǎn)換晶體和濾光透鏡，激光晶體和濾光透鏡鍍有對(duì)光波長選擇性高透和高反的膜；每一路光學(xué)元件形成諧振腔，并實(shí)現(xiàn)腔內(nèi)混頻，每一路通過非線性轉(zhuǎn)換都可以產(chǎn)生某一波段的激光，其中橫向之間以及橫向和縱向的光學(xué)元件相互錯(cuò)開，光學(xué)元件之間的光線互不干擾。各路出射的激光可以單獨(dú)出射工作，也可以通過光纖耦合到一起而形成高功率的激光。該方案所述全固態(tài)激光器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、功率高的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H01S3/108, H01S3/0941
【公開號(hào)】CN204651677
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520257906
【發(fā)明人】王歡, 閆國楓, 李建春, 陳昱
【申請(qǐng)人】南京中科神光科技有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年4月24日