專利名稱：端面泵浦風(fēng)冷激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種端面泵浦風(fēng)冷激光器。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，端面泵浦固體激光器激光器越來(lái)越受到重視，該激光器體積小、光束質(zhì)量好、功率輸出穩(wěn)定，相比側(cè)面泵浦半導(dǎo)體激光器和燈泵浦激光器有更高的轉(zhuǎn)換效率和更低的功耗，除此之外，還有調(diào)Q脈寬小、峰值功率高，附加倍頻晶體易于實(shí)現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)換等優(yōu)點(diǎn)， 在精密激光標(biāo)記、加工、深雕、內(nèi)雕等方面有非常廣泛的應(yīng)用。端面泵浦方式的晶體受熱產(chǎn)生熱透鏡效應(yīng)，其焦距隨泵浦功率發(fā)生變化，嚴(yán)重影響腔內(nèi)的穩(wěn)定性；半導(dǎo)體泵浦模塊輸出的激光波長(zhǎng)由溫度決定。因此，兩者的溫度對(duì)于激光輸出穩(wěn)定性有重要作用。目前，商業(yè)用端面泵浦固體激光器有風(fēng)冷和水冷兩種冷卻方式。 水冷方式一般利用冷卻水對(duì)晶體和泵浦模塊進(jìn)行冷卻，散熱量充足，晶體和模塊溫度保持恒定，激光輸出穩(wěn)定性較高，但是體積較大，耗能多，而且冷卻水存在安全隱患。近來(lái)風(fēng)冷方式使用較多，其體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，但是散熱效果相比水冷方式稍差，激光輸出功率和模式的穩(wěn)定性不足，不利于激光精密加工質(zhì)量的提升。因此，風(fēng)冷端面泵浦激光器如何在較高泵浦功率下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的激光輸出是亟待解決的一個(gè)技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是，為解決以上技術(shù)問(wèn)題，提供一種其功率穩(wěn)定性和模式穩(wěn)定性好的端面泵浦風(fēng)冷激光器。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供端面泵浦風(fēng)冷激光器，包括泵浦單元、聚焦耦合系統(tǒng)、激光晶體、諧振腔，泵浦單元發(fā)出的泵浦光經(jīng)聚焦耦合系統(tǒng)聚焦至激光晶體，其不同之處在于所述諧振腔包括全反鏡、反射鏡、輸出鏡，全反鏡、輸出鏡之間設(shè)置將諧振光路偏轉(zhuǎn)的反射鏡，諧振光路呈V型，V型夾角為15-50度，其中輸出鏡為設(shè)置在主光軸上的平凹
^Ml O以上方案中，所述V型夾角為18-22度。以上方案中，所述聚焦耦合系統(tǒng)依次由三片平凸鏡排列組成，前2片平凸鏡的凸面相對(duì)緊貼用于對(duì)入射泵浦光進(jìn)行準(zhǔn)直，第3片平凸鏡凸面向外，將平行光聚焦至激光晶體。以上方案中，所述第3片平凸鏡與前2片平凸鏡之間的距離可調(diào)。以上方案中，所述聚焦耦合系統(tǒng)的后焦點(diǎn)設(shè)置激光晶體中靠近泵浦光的入射端。以上方案中，所述聚焦耦合系統(tǒng)的后焦點(diǎn)距離激光晶體的泵浦光入射端端面 2-3mm。以上方案中，所述輸出鏡對(duì)1064nm波長(zhǎng)的光功率部分透過(guò)。對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益特點(diǎn)如下改進(jìn)所依據(jù)的基本原理是通過(guò)改變諧振腔型來(lái)提高諧振腔的穩(wěn)定性。V型平平腔，可以等效為腔長(zhǎng)較長(zhǎng)的直線型諧振腔，可參考附圖
2，作為臨界穩(wěn)定腔，其衍射損耗和幾何損耗較大，穩(wěn)定性處于穩(wěn)定腔和非穩(wěn)定腔之間，調(diào)節(jié)精度要求高，經(jīng)過(guò)振動(dòng)及其他外力影響將嚴(yán)重影響激光輸出。端面泵浦的熱透鏡效應(yīng)較強(qiáng)，通過(guò)傳輸矩陣進(jìn)行計(jì)算，可得出
權(quán)利要求
1.端面泵浦風(fēng)冷激光器，包括泵浦單元、聚焦耦合系統(tǒng)、激光晶體、諧振腔，泵浦單元發(fā)出的泵浦光經(jīng)聚焦耦合系統(tǒng)聚焦至激光晶體，其特征在于所述諧振腔包括全反鏡、反射鏡、輸出鏡，全反鏡、輸出鏡之間設(shè)置將諧振光路偏轉(zhuǎn)的反射鏡，諧振光路呈V型，V型夾角為15-50度，其中輸出鏡為設(shè)置在主光軸上的平凹鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端面泵浦風(fēng)冷激光器，其特征在于所述V型夾角為18-22度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端面泵浦風(fēng)冷激光器，其特征在于所述聚焦耦合系統(tǒng)依次由三片平凸鏡排列組成，前2片平凸鏡的凸面相對(duì)緊貼用于對(duì)入射泵浦光進(jìn)行準(zhǔn)直，第3片平凸鏡凸面向外，將平行光聚焦至激光晶體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的端面泵浦風(fēng)冷激光器，其特征在于所述第3片平凸鏡與前2 片平凸鏡之間的距離可調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端面泵浦風(fēng)冷激光器，其特征在于所述聚焦耦合系統(tǒng)的后焦點(diǎn)設(shè)置激光晶體中靠近泵浦光的入射端。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的端面泵浦風(fēng)冷激光器，其特征在于所述聚焦耦合系統(tǒng)的后焦點(diǎn)距離激光晶體的泵浦光入射端端面2-3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的端面泵浦風(fēng)冷激光器，其特征在于 所述輸出鏡對(duì)1064nm波長(zhǎng)的光功率部分透過(guò)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種端面泵浦風(fēng)冷激光器，包括泵浦單元、聚焦耦合系統(tǒng)、激光晶體、諧振腔，泵浦單元發(fā)出的泵浦光經(jīng)聚焦耦合系統(tǒng)聚焦至激光晶體，其不同之處在于所述諧振腔包括全反鏡、反射鏡、輸出鏡，全反鏡、輸出鏡之間設(shè)置將諧振光路偏轉(zhuǎn)的反射鏡，諧振光路呈V型，V型夾角為15-50度，其中輸出鏡為設(shè)置在主光軸上的平凹鏡。本發(fā)明功率穩(wěn)定性和模式穩(wěn)定性好。
文檔編號(hào)H01S3/00GK102263362SQ20111017589
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者李揚(yáng), 陳義兵, 陳義紅, 韓捷飛 申請(qǐng)人:武漢新特光電技術(shù)有限公司