[发明专利]中小功率LD并联泵浦高功率绿光激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光器，尤其涉及一种中小功率LD并联泵浦高功率绿光激光器。

背景技术

LD泵浦的高功率固体绿光激光器由于具有效率高、输出光质量好、运作可控、体积小、能量高以及寿命长等优点，使其在诸多领域中都有广泛的应用，如激光材料加工、可调谐激光器的抽运源、激光探测、环境遥感检测以及大型激光演示的光源等，已成为国际上竞相研究开发的热点。特别是最近几年逐渐兴起的陶瓷片、玻璃、PCB板、太阳能电池片等材料的绿光激光加工系统，使得LD泵浦的高功率固体绿光激光器广泛应用于工业领域。

对LD泵浦的固体激光器来说提高输出功率最根本的方法就是采用大功率LD泵浦模块，但目前半导体水平限制，因此这一方法难度很大。另外一个有效提高输出功率的办法，是采用多个激光晶体棒串联提高基频功率，其中双棒串联最为常见，它既可得到与棒数成比例的激光输出，又不使光束质量降低太多。多棒串联主要缺点是随着功率的升高各个激光晶体棒和倍频晶体的热透镜效应共同作用使得谐振腔失稳，随着泵浦电流增加输出功率反而降低，同时该方法假设各个热透镜元件具有相同的热特性。但是对于实际的激光器系统，各个棒的热特性存在着差异，这样就导致了棒间匹配耦合特性的变化，也影响激光器系统的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种中小功率LD并联泵浦高功率绿光激光器，可减小激光晶体由于高功率泵浦产生的高热效应，保证激光器总泵浦功率高的情况下具有高热稳定性，获得高激光功率输出和光束质量。

为实现上述目的，本发明提供一种中小功率LD并联泵浦高功率绿光激光器，包括谐振腔，还包括多个倍频晶体和多个相并联的端面泵浦激光器，倍频晶体位于谐振腔内形成倍频谐振腔，各端面泵浦激光器包括由泵浦源、耦合镜和激光晶体构成的端面泵浦装置、由第一全反镜和第二全反镜构成的子谐振腔、设于子谐振腔内用于调制产生基频脉冲激光的Q开关以及用于输出基频脉冲激光的第一输出镜，各端面泵浦激光器的光轴与其内的第一输出镜的夹角为45°，各第一输出镜输出的基频脉冲激光经过倍频晶体产生倍频绿光后并联合束到谐振腔内并从谐振腔的第二输出镜输出。

作为本发明的进一步改进，所述端面泵浦激光器为三个，接近第二输出镜的两个端面泵浦激光器的第一输出镜是1064nm半透半反镜，该两个端面泵浦激光器的1064nm半透半反镜之间、第二输出镜与接近的端面泵浦激光器的1064nm半透半反镜之间设有倍频晶体；远离第二输出镜的端面泵浦激光器的第一输出镜是对1064nm全透、对532nm全反的532nm全反镜，所述谐振腔由远离第二输出镜的端面泵浦激光器的第二全反镜和第二输出镜构成，远离第二输出镜的端面泵浦激光器的532nm全反镜和第二全反镜之间设有倍频晶体。

作为本发明的更进一步改进，所述1064nm半透半反镜上镀有对1064nm的部分反射介质膜和808nm、532nm增透膜；所述532nm全反镜为平面镜，532nm全反镜上镀有对1064nm高透的介质膜和对532nm高反的介质膜；所述第一全反镜为平面镜、平凸镜或平凹镜，第一全反镜上镀有对808nm高透和1064nm高反的介质膜；所述第二全反镜为平面镜、平凸镜或平凹镜，第二全反镜上镀有对808nm、1064nm和532nm高反的介质膜。

作为本发明的进一步改进，还包括第三全反镜，所述谐振腔由第三全反镜与第二输出镜构成，所述端面泵浦激光器为三个，三个端面泵浦激光器的第一输出镜均是对1064nm半透半反、对532nm全透的半透半反镜，每相邻的两个半透半反镜之间、第三全反镜与接近的端面泵浦激光器的半透半反镜之间设有倍频晶体。

作为本发明的更进一步改进，所述半透半反镜为平面镜，半透半反镜上镀有对1064nm部分反射的介质膜和532nm增透膜；所述第一全反镜为平面镜、平凸镜或平凹镜，第一全反镜上镀有对808nm高透和1064nm高反的介质膜；所述第二全反镜为平面镜、平凸镜或平凹镜，第二全反镜上镀有对808nm和1064nm高反的介质膜；所述第三全反镜为平面镜、平凸镜或平凹镜，第三全反镜上镀有对1064nm和532nm高反的介质膜。

作为本发明的更进一步改进，所述第二输出镜为平面镜、平凸镜或平凹镜，第二输出镜上镀有1064nm高反的介质膜和532nm的部分反射介质膜。

作为本发明的更进一步改进，所述泵浦源为输出808nm波长泵浦光的二极管泵浦源,所述耦合镜由两片式透镜组成，两片透镜均镀有808nm增透膜,所述激光晶体为Nd:YAG晶体。