[发明专利]一种激光二极管端面泵浦楔形固体激光器

说明书

技术领域

本发明为一种激光二极管端面泵浦楔形固体激光器，涉及固体激光器技术领域。

背景技术

近年来，激光二极管泵浦固体激光器以其效率高、结构紧凑、可靠性好等优点得到了广泛的发展。激光二极管泵浦固体激光器主要有侧面泵浦和端面泵浦两种泵浦方式。与侧面泵浦方式相比较，端面泵浦输出功率一般比较低，但具有模式匹配好，效率较高及输出光束质量好等优点，因此在中、小功率激光器中被广泛采用。在激光二极管端面泵浦固体激光器中，增益介质的结构一般为棒状或横截面为正方形的长方体，在高功率泵浦时，由于表面温度与介质内部的温度相差很大，因此热效应严重，限制了激光器输出功率的提高。

发明内容

发明目的

在激光二极管端面泵浦固体激光器中，增益介质的结构一般为棒状或横截面为正方形的长方体，在高功率泵浦时，由于表面温度与介质内部的温度相差很大，因此热效应严重，限制了激光器输出功率的提高。本发明在现有端面泵浦固体激光器的基础上，采用楔形激光增益介质，一定程度的提高了泵浦均匀性，减小了热效应的影响，有利于端面泵浦固体激光器的功率升级。

技术方案

本发明是一种激光二极管端面泵浦楔形固体激光器，增益介质的结构为楔形，横截面为正方形，两个端面抛光镀膜，尺寸分别为：大面2x2mm²～5x5mm²，小面1x1mm²～3x3mm²，长度3～40mm。四个侧面抛光。谐振腔可以采用各种稳定腔或非稳腔结构，同时其工作物质可以进一步采用键合式楔形增益介质。

优点

本发明是一种激光二极管端面泵浦楔形固体激光器，增益介质为楔形结构，横截面为正方形，泵浦光由截面积较大的一端入射，截面积较小一端出射，四个侧面进行抛光。在本发明中，泵浦光在介质内部经历多次全反射，光强在介质内部可实现比较均匀的分布，此外横截面尺寸较小的一端，介质内外温度差进一步减小，可有效的减小晶体的热效应。

附图说明

图1为激光二极管端面泵浦楔形固体激光器示意图；图2为键合式楔形增益介质结构示意图。图中主要结构分别为：1-泵浦源；2-耦合系统；3-泵浦光；4-输入镜；5-热沉；6-激光增益介质；7-输出镜；8-未掺杂激光晶体。

具体实施方式

实例1：激光二极管端面泵浦楔形固体激光器，其结构如图1所示。由泵浦源(激光二极管、经过光纤耦合输出的激光二极管、激光二极管线阵或列阵)1、耦合系统2、输入镜4、热沉5、激光增益介质6、输出镜7几部分组成几部分组成。增益介质为楔形结构，横截面为正方形，尺寸分别为：大面2x2mm²，小面1x1mm²，长度3mm。泵浦光3由截面积较大的一端入射，截面积较小一端出射，四个侧面进行抛光。谐振腔可以采用各种形式的稳定腔或非稳腔结构。

实例2：根据实例1中的激光二极管端面泵浦楔形固体激光器，其激光增益介质6的尺寸可为：大面5x5mm²，小面3x3mm²，长度40mm，其他结构保持不变。

实例3：根据实例1中的激光二极管端面泵浦楔形固体激光器，其激光增益介质6的尺寸可为：大面4x4mm²，小面2x2mm²，长度25mm，其他结构保持不变。

实例4：激光二极管端面泵浦键合楔形固体激光器。将实例1中的增益介质更换为楔形键合式增益介质(如图2所示)，大面4x4mm²，小面2x2mm²，长度为13mm，其中未掺杂激光晶体8长度为3mm，其他结构保持不变。