[发明专利]一种具有补偿热致双折射效应的固体激光器

说明书

本发明公开了一种具有补偿热致双折射效应的高电光效率、高均匀能量分布的固体激光器，包括本振级、放大级、反射镜组；第一聚光腔和第二聚光腔之间布置有90度旋光晶体；第一激光棒和第一泵浦灯的连接方向、与第二激光棒和第二泵浦灯的连接方向垂直。本发明的固体激光器通过在第一聚光腔和第二聚光腔之间布置90度旋光晶体来改变经第一激光棒输出的激光的径向和角向偏振方向，再经过第二聚光腔后激光的径向和角向相位互补，输出的激光没有相位延迟且保持竖直偏振，通过第一聚光腔和第二聚光腔内灯棒的布置，补偿氙灯泵浦时导致泵浦不均的问题，而第一泵浦灯和第二泵浦灯串联，可以保证两个氙灯的泵浦强度相同，可以理想地补偿热致双折射效应。

技术领域

本发明涉及固体激光器技术领域，尤其涉及一种具有补偿热致双折射、补偿热致畸变、无衍射调制环状光斑，平顶能量分布的高电光效率固体激光器。

背景技术

在激光医疗激光领域，电光调Q激光器由于具有高峰值功率，常用于治疗色素性皮肤病，如雀斑、纹身、胎记等。医疗激光对光束质量要求很高，光束能量分布是否均匀，对治疗效果影响很大，因此，要求激光器输出能量分布为理想的平顶分布，相同注入时，高低频的输出能量一致。而现有技术中的电光调Q激光器无法达到这一临床要求指标。

当前医疗用的电光调Q只能用闪光灯泵浦，闪光灯泵浦时单脉冲输出能量可以很大，但其发射波段仅有近5％的能量可以转换为激光，其余能量全部转换为热量。在激光器输出指标上，热量主要表现的副作用为热致双折射效应和泵浦不均匀问题。常规电光调Q中，由于热致双折射效应，高频工作时，激光的光斑为“十”字形，“十”字的互补部分被腔内偏振片检偏，反射出腔外，造成很大的反射损耗，同时由于光斑为十字，导致对放大级增益物质的填充降低。振荡级的反射损耗和放大级的增益物质填充变小都导致激光器整体的光电效率降低，激光器的重复频率越高，表现越严重。

现有技术中，氙灯泵浦的调Q激光器中，由于脉宽较短，激光振荡次数较少，光斑一般为椭圆形，且一侧光斑略重，能量分布不均匀。本发明中在谐振腔中采用两个聚光腔，且两个聚光腔的灯棒连线方向相互垂直，这样激光在谐振腔内振荡时激发的光场会非常均匀，表现为光斑为理想的圆形。圆形的光斑在经过放大级放大过程中，由于填充较好，放大倍率会较高，这样电光效率也会有明显提高。

现有技术中，激光器输出光斑能量分布一般为超高斯型，高斯阶数较低，光斑中间能量密度高，边缘能量密度低。

基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种具有补偿热致双折射效应的高电光效率、高均匀能量分布的固体激光器。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够补偿热致双折射效应、同时补偿热致泵浦不均导致的放大级激光棒填充因子小的问题、提高激光器的光电转换效率、并实现在相同注入能量时激光器频率不同其最终输出能量相同，以满足临床治疗的要求的固体激光器。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种具有补偿热致双折射效应的固体激光器，该固体激光器按照光束的传输方向依次布置有：

本振级；

放大级；以及

位于所述本振级和所述放大级之间的反射镜组；

所述本振级包括沿光束传输方向布置的全反射镜、四分之一波片、普克尔盒、偏振片、第一聚光腔和第二聚光腔、输出镜；

所述第一聚光腔和第二聚光腔之间布置有90度旋光晶体；

所述第一聚光腔中布置有第一激光棒和第一泵浦灯；

所述第二聚光腔中布置有第二激光棒和第二泵浦灯；

所述第一激光棒和所述第一泵浦灯的连接方向、与所述第二激光棒和第二泵浦灯的连接方向垂直；