[发明专利]一种双端泵浦激光器及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光器，尤其涉及一种用880nm激光作为泵浦光的双端泵浦激光器。

背景技术

目前用于激光加工行业的全固态激光器迅速发展，这些全固态激光器工作物质主要是Nd:YVO4晶体，因为该晶体在808nm波段附近有较宽的吸收带，吸收效率高，所以目前主要是用808nm半导体激光器作为泵浦源。然而采用808nm激光进行泵浦存在大部分泵浦光（即泵浦源发出的光）不能得到充分吸收从而转化成热（大于50%）的缺陷，致使热效应增大，从而导致热应力大晶体易断裂、输出的1064nm激光光束质量差、不稳定等多种问题，最终光转换效率低，因此限制了808nm泵浦的Nd:YVO4激光器很难向高功率发展。

随着半导体激光技术的发展，另一种波长的泵浦源开始应用，具有波长锁定功能的880nm半导体激光器技术已经非常稳定并开始出现采用880nm半导体激光器作为泵浦源来泵浦Nd:YVO4晶体，但是因为Nd:YVO4晶体在880nm附近的偏振吸收（s光吸收多，p光吸收少），导致泵浦光的转化效率仍然很低，输出激光的功率不高，从而导致该激光器不能得到很好的推广。

可见，目前的泵浦激光器，特别是以880nm激光进行泵浦的激光器中，存在泵浦光偏振吸收从而使吸收不充分导致热效应影响增大，以及泵浦光转化效率低等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高泵浦光吸收率及转化率的泵浦激光器，从而减小热效应以及提高输出激光的功率和稳定性。

为了解决现有技术中泵浦光吸收不充分和转化效率低的技术问题，本发明提供了一种双端泵浦激光器，包括激光谐振腔和泵浦源，所述激光谐振腔两端分别设置全反镜和输出镜，所述激光谐振腔内沿第一方向依次设置第一转折镜、第一增益介质、选择旋转装置、第二增益介质、第二转折镜；沿第一方向射入第一转折镜的光线经反射沿第二方向射出后垂直射入所述全反镜，沿第一方向射入第二转折镜的光线经反射沿第三方向射出并经所述输出镜输出；

在所述第一转折镜和所述第二转折镜的外侧各设置一个所述泵浦源，每个所述泵浦源发射的第一波长激光沿第一方向射入并聚焦到对应的一个所述增益介质上，被该增益介质部分吸收并辐射出第二波长激光，所述第二波长激光经所述选择旋转装置后射入到另一个所述增益介质并被其放大沿第一方向射出，剩余部分的所述第一波长激光经过所述选择旋转装置后射入到该一个或另一个所述增益介质上并被其吸收。

优选的，所述选择旋转装置将所述第二波长激光的偏振方向旋转90度并保持所述第一波长激光的偏振方向，所述第一增益介质与所述第二增益介质的C轴垂直。

优选的，所述选择旋转装置为设置在所述第一方向上的对应第二波长的半波片。

优选的，所述选择旋转装置包括：设置在所述第一方向上的两个第三转折镜和一个聚焦镜，以及在所述激光谐振腔的第四方向设置的两个第四转折镜和一个对应第二波长的半波片；其中，所述聚焦镜设置在两个第三转折镜之间，所述对应第二波长的半波片设置在两个第四转折镜之间；

剩余部分的所述第一波长激光经过与其对应的一个所述第三转折镜的透射和所述聚焦镜的聚焦沿第一方向射入所述另一个所述增益介质上；

所述第二波长激光依次经过与其对应的一个所述第三转折镜的反射、一个第四转折镜反射、对应第二波长的半波片旋转90度偏振方向、另一个第四转折镜反射及另一个第三转折镜反射，沿第一方向射入所述另一个所述增益介质。

优选的，所述选择旋转装置将所述第一波长激光的偏振方向旋转90度并保持所述第二波长激光的偏振方向，所述第一增益介质与所述第二增益介质的C轴平行。

优选的，所述选择旋转装置为设置在所述第一方向上的对应第一波长的半波片，且该对应第一波长的半波片为对应第二波长的全波片。

优选的，所述选择旋转装置包括：设置在第一方向上的两个第五转折镜、两个对应第一波长的1/4波片和两个平凹全反镜，以及在所述激光谐振腔的第五方向设置的两个第六转折镜；

其中，两个平凹全反镜平面相邻设置，且所述两个平凹全反镜设置在两个对应第一波长的1/4波片之间，所述两个对应第一波长的1/4波片设置在所述两个第五转折镜之间；

剩余部分的所述第一波长激光依次经过与其对应的一个第五转折镜的透射、一个对应第一波长的1/4波片旋转45度偏振方向、一个平凹全反镜方向、该个对应第一波长的1/4波片再次旋转45度偏振方向及该个第五转折镜的再次透射，沿第一方向射入所述一个所述增益介质；