一種大功率高光束質量的雷射器的製作方法
2024-01-28 23:01:15 2
專利名稱：一種大功率高光束質量的雷射器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於雷射技術領域，涉及一種二極體泵浦固體雷射器裝置，特別是一 種大功率高光束質量的雷射器。
背景技術：
雷射在諧振腔內振蕩的時候，會產生高階模以及低階模，尤其在大功率泵浦時，高 階模很容易起振，而高階模的產生降低了雷射的光束質量，使雷射準直難度增大。所以如何 抑制高階模的產生是解決雷射的光束質量的首要問題。雷射起振時，高階模容易受到介質的外形的影響，從而受到抑制，而低階模卻可以 較容易進行振蕩，使得光束質量得以提高。
發明內容本實用新型的目的是提供一種大功率高光束質量的雷射器，通過對介質外形的改 變從而抑制雷射起振時產生的高階模,並經過聲光調Q,輸出大功率、高質量的雷射。本實用新型的技術方案是一種大功率高光束質量的雷射器，它包括泵浦光源、光 學諧振腔、聲光調Q開關、熱沉、風扇和釔鋁石榴石晶體介質(Nd:YAG)，光學諧振腔的兩個 平行反射鏡外部有熱沉，泵浦光源的光束照射Nd:YAG介質的接收面，其特徵是Nd:YAG 介質和聲光調Q開關在光學諧振腔內；Nd:YAG介質的形狀是凸面平頂形或凹面平頂形， Nd:YAG介質的接收面和接收面的對稱面是內切圓半徑不小於1cm的平面；風扇對Nd:YAG 介質降溫。所述的Nd:YAG介質的形狀還可以是球形面平頂形、錐形面平頂形、橢球形面平頂 形、拋物線形面平頂形、雙曲線面平頂形。所述的泵浦光源是端面泵浦或側面泵浦；端面泵浦在光學諧振腔端面，側面泵浦 在光學諧振腔側面。光源是端面泵浦，Nd:YAG介質的形狀是凸面平頂形，透過率為20% ;光源是側面泵 浦，Nd:YAG介質的形狀是凹面平頂形，透過率為20%。本實用新型的特點是首先改變了 Nd:YAG介質的外形，抑制在振蕩過程中產生的 高階模，提高光束質量，增加雷射準直程度；其次增加聲光調Q開關，在聲光調Q開關的作用 下，反轉粒子數不斷進行累計，當Q開關打開時，振蕩光在受激輻射的作用下，得到放大，功 率提升，從而得到了一種大功率高光束質量的雷射。
下面將結合實施例對本實用新型作進一步的說明。圖1是端面泵浦、凸面平頂形介質情況下的結構示意圖。圖2是側面泵浦、凹面平頂形介質情況下的結構示意圖。圖3是端面泵浦、錐形面平頂形介質情況下的結構示意圖。[0014]圖中1、泵浦光源；2、光學諧振腔；3、Nd:YAG介質；4、Nd:YAG介質的接收面；5、聲光調Q開關。
具體實施方式
實施例I如圖I所示，光學諧振腔2是兩個相互平行的反射鏡，其外部有熱沉，光學諧振腔2有Nd = YAG介質3和聲光調Q開關5。Nd = YAG介質3的形狀是凸面平頂形，並通過風扇對Nd:YAG介質降溫。端面泵浦I在光學諧振腔2的端面，端面泵浦I照射Nd:YAG介質的接收面4，Nd: YAG介質的接收面4和接收面的對稱面是內切圓半徑為Icm的平面。這種情況下，該介質對光源的透過率為20%。在凸面平頂形介質的作用下，泵浦光源會形成匯聚，諧振腔內介質的反轉粒子數會顯著提升，在聲光調Q開關的作用下，反轉粒子數不斷進行累計，在Q開關打開時，振蕩光在受激輻射的作用下，得到放大，功率提升，形成脈衝雷射，而由於介質外形獨特，會抑制其高階模的產生，這使得輸出雷射的光束質量得以保證。從而輸出大功率高光束質量雷射。實施例2如圖2所示，光學諧振腔2的兩個平行反射鏡之間有凹面平頂形Nd:YAG介質4和聲光調Q開關5，光學諧振腔2外部有熱沉，風扇對凹面平頂形介質降溫。泵浦光源I是側面泵浦，側面泵浦在光學諧振腔2的側面，Nd = YAG介質的接收面4是平面，且其內切圓半徑為1cm，凹面平頂形Nd: YAG介質的透過率為20%側面泵浦將諧振腔內介質的反轉粒子數提升，在聲光調Q開關的作用下，反轉粒子數不斷進行累計，在Q開關打開時，振蕩光在受激輻射的作用下，得到放大，功率提升，形成脈衝雷射，而由於介質外形獨特，會抑制其高階模的產生，這使得輸出雷射的光束質量得以保證。從而輸出大功率高光束質量雷射。實施例3如圖3所示，本實施例與實施例I的結構基本相同，不同的是NchYAG介質3的形狀是錐形面平頂形，錐形面平頂形Nd: YAG介質在作用上與凸面平頂形介質相同，它們的接收面內切圓半徑為1cm，並且可以得到相同的效果。NdiYAG介質3的形狀還可以是球形面平頂形、橢球形面平頂形、拋物線形面平頂形、雙曲線面平頂形，它們的作用和效果也相同，在此不做詳細介紹。
權利要求1.ー種大功率高光束質量的雷射器，它包括泵浦光源、光學諧振腔、聲光調Q開關、熱沉、風扇和釔鋁石榴石晶體介質Nd:YAG，光學諧振腔的兩個平行反射鏡外部有熱沉，泵浦光源的光束照射Nd = YAG介質的接收面，其特徵是Nd:YAG介質和聲光調Q開關在光學諧振腔內；Nd:YAG介質的形狀是凸面平頂形或凹面平頂形，NdiYAG介質的接收面和接收面的對稱面是內切圓半徑不小於Icm的平面；風扇對Nd:YAG介質降溫。
2.根據權利要求I中所述的ー種大功率高光束質量的雷射器，其特徵是所述的NdiYAG介質的形狀是球形面平頂形、錐形面平頂形、橢球形面平頂形、拋物線形面平頂形、雙曲線面平頂形。
3.根據權利要求I中所述的ー種大功率高光束質量的雷射器，其特徵是所述的泵浦光源是端面泵浦或側面泵浦；端面泵浦在光學諧振腔端面，側面泵浦在光學諧振腔側面。
4.根據權利要求3中所述的ー種大功率高光束質量的雷射器，其特徵是所述的泵浦光源是端面泵浦，NdiYAG介質的形狀是凸面平頂形，透過率為20% ;光源是側面泵浦，Nd: YAG介質的形狀是凹面平頂形，透過率為20%。
專利摘要本實用新型一種大功率高光束質量的雷射器。它包括泵浦光源、光學諧振腔、聲光調Q開關、熱沉、風扇和釔鋁石榴石晶體介質(Nd:YAG)，光學諧振腔的兩個平行反射鏡外部有熱沉，泵浦光源的光束照射Nd:YAG介質的接收面，其特徵是Nd:YAG介質和聲光調Q開關在光學諧振腔內；Nd:YAG介質的形狀是凸面平頂形或凹面平頂形，Nd:YAG介質的接收面和接收面的對稱面是內切圓半徑不小於1cm的平面；風扇對Nd:YAG介質降溫。該雷射器改變了Nd:YAG介質的外形，抑制在振蕩過程中產生的高階模，提高光束質量，增加雷射準直程度，同時增加聲光調Q開關，使得功率提升。
文檔編號H01S3/117GK202434878SQ20112047741
公開日2012年9月12日 申請日期2011年11月26日 優先權日2011年11月26日
發明者屈鵬飛, 李兵斌, 王石語, 蔡德芳, 過振 申請人:屈鵬飛