專利名稱：10瓦級(jí)激光振蕩器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種10瓦級(jí)激光振蕩器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，由于超短脈沖激光廣泛的應(yīng)用，超短脈沖激光是激光領(lǐng)域最活躍的研究方向之一。但傳統(tǒng)的超短脈沖激光器不僅技術(shù)復(fù)雜，而且多數(shù)需要采用特殊的泵浦源，導(dǎo)致這類激光器件較貴，只能局限于一些專門特殊的實(shí)驗(yàn)。因此，發(fā)展可用半導(dǎo)體激光直接泵浦的超短脈沖激光技術(shù)具有重要意義。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型提供一種可以克服上述缺陷的10瓦級(jí)激光振蕩器系統(tǒng)，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、輸出功率高等特點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種10瓦級(jí)激光振蕩器系統(tǒng)，包括泵浦光源和諧振腔，所述諧振腔沿光路依次包括輸出鏡、第一平凹鏡、平面鏡、第二平凹鏡、第三平凹鏡和半導(dǎo)體可飽和吸收鏡，在所述平面鏡和所述第二平凹鏡之間還設(shè)有增益介質(zhì)。優(yōu)選地，所述增益介質(zhì)為Nd =YVO4晶體。優(yōu)選地，所述泵浦光源依次由半導(dǎo)體激光器、泵浦光準(zhǔn)直鏡和泵浦光聚焦鏡構(gòu)成。優(yōu)選地，所述第一平凹鏡的曲率半徑為600nm。優(yōu)選地，所述第二平凹鏡的曲率半徑為500nm。優(yōu)選地，所述第三平凹鏡的曲率半徑為400nm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型采用新型的類W型腔設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了十瓦級(jí)高功率皮秒脈沖激光振蕩器的穩(wěn)定鎖模運(yùn)轉(zhuǎn)；2、采用了超大穩(wěn)區(qū)空間的對(duì)稱共焦式腔型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，有效補(bǔ)償了高功率泵浦下的熱透鏡效應(yīng)，熱穩(wěn)定性較好；3、整個(gè)激光振蕩器設(shè)計(jì)為單路輸出，相對(duì)于常見(jiàn)的兩路輸出，效率更高，更適用于工業(yè)加工生產(chǎn)；4、采用長(zhǎng)焦凹面反射鏡，并合理設(shè)腔內(nèi)主要參數(shù)，降低了高功率泵浦下腔內(nèi)激光對(duì)半導(dǎo)體可飽和吸收鏡的損傷，因此獲得10.5W的高功率穩(wěn)定鎖模輸出。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。主要符號(hào)說(shuō)明如下:1-輸出鏡2-第一■平凹鏡
3-半導(dǎo)體激光器4-泵浦光源準(zhǔn)直鏡
5-泵浦光源聚焦鏡6-平面鏡
7-增益介質(zhì)8-第二平_鏡
9-第三平凹鏡10-半導(dǎo)體可飽和吸收鏡
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的10瓦級(jí)激光振蕩器系統(tǒng)包括泵浦光源和諧振腔，諧振腔沿光路依次包括輸出鏡1、第一平凹鏡2、平面鏡6、第二平凹鏡8、第三平凹鏡和9半導(dǎo)體可飽和吸收鏡10，在平面鏡6和第二平凹鏡8之間還設(shè)有增益介質(zhì)7。泵浦光源依次由半導(dǎo)體激光器3、泵浦光準(zhǔn)直鏡4和泵浦光聚焦鏡5構(gòu)成。在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，增益介質(zhì)7為Nd:YV04晶體。Nd:YV04晶體具有非常優(yōu)異的激光性能，它的主要特點(diǎn)是:在1064nm處的受激輻射截面是其它晶體的5倍，易于獲得大的增益；位于808nm附近有寬的吸收帶，可以降低對(duì)泵浦源線寬的要求，因此非常適合采用LD來(lái)泵浦。另外，在生長(zhǎng)過(guò)程中Nd3+的分凝系數(shù)高達(dá)0.6，可以獲得高濃度的Nd: YV04單晶，所以Nd: YV04可以用作緊湊、高效激光光源。對(duì)于皮秒量級(jí)的脈沖激光，可以不用展寬而直接通過(guò)CAP系統(tǒng)放大到mj量級(jí)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例工作原理如下:泵浦808nm半導(dǎo)體激光器3通過(guò)心徑400 μ m,數(shù)值孔徑為0.22的尾纖輸出，LD最大電流42A時(shí)對(duì)應(yīng)泵浦808nm激光最大輸出功率27.8W。泵浦808nm激光 經(jīng)過(guò)兩個(gè)焦距均為25mm的泵浦光源準(zhǔn)直鏡4和泵浦光源聚焦鏡5后，耦合進(jìn)增益介質(zhì)7中，進(jìn)而泵浦能量就注入到諧振腔內(nèi)。諧振腔是由1064nm激光透過(guò)率為10%的輸出鏡I和鎖模原件半導(dǎo)體可飽和吸收鏡10作為腔鏡，曲率半徑600mm的1064nm激光高反的第一平凹鏡2、808nm激光高透1064nm高反的平面鏡6、曲率半徑500mm的1064nm激光高反的第二平凹鏡8和曲率半徑400mm的1064nm激光高反的第三平凹鏡9作為反射鏡構(gòu)成的。經(jīng)過(guò)精細(xì)的調(diào)節(jié)腔內(nèi)各原器件，當(dāng)泵浦808nm半導(dǎo)體激光器3輸出電流為23A時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定鎖模，繼續(xù)增加泵浦輸出電流至42A，泵浦輸出功率為27.8W時(shí)，從輸出鏡I輸出1064nm激光10.5W，此時(shí)鎖模仍然穩(wěn)定不變，并且可以長(zhǎng)時(shí)間工作。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種10瓦級(jí)激光振蕩器系統(tǒng)，包括泵浦光源和諧振腔，其特征在于，所述諧振腔沿光路依次包括輸出鏡、第一平凹鏡、平面鏡、第二平凹鏡、第三平凹鏡與半導(dǎo)體可飽和吸收鏡，在所述平面鏡和所述第二平凹鏡之間還設(shè)有增益介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10瓦級(jí)激光振蕩器系統(tǒng)，其特征在于，所述增益介質(zhì)為Nd:YVO4晶體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的10瓦級(jí)激光振蕩器系統(tǒng)，其特征在于，所述泵浦光源半導(dǎo)體激光器、泵浦光準(zhǔn)直鏡和泵浦光聚焦鏡構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10瓦級(jí)激光振蕩器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一平凹鏡的曲率半徑為600nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10瓦級(jí)激光振蕩器系統(tǒng)，其特征在于，所述第二平凹鏡的曲率半徑為500nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10瓦級(jí)激光振蕩器系統(tǒng)，其特征在于，所述第三平凹鏡的曲率半徑為400nm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種10瓦級(jí)激光振蕩器系統(tǒng)，包括泵浦光源和諧振腔，所述諧振腔沿光路依次包括輸出鏡、第一平凹鏡、平面鏡、第二平凹鏡、第三平凹鏡和半導(dǎo)體可飽和吸收鏡，在所述平面鏡和所述第二平凹鏡之間還設(shè)有增益介質(zhì)，所述泵浦光源依次由半導(dǎo)體激光器、泵浦光準(zhǔn)直鏡和泵浦光聚焦鏡構(gòu)成。本實(shí)用新型采用新型的類W型腔設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了十瓦級(jí)高功率皮秒脈沖激光振蕩器的穩(wěn)定鎖模運(yùn)轉(zhuǎn)；此外，本實(shí)用新型采用了超大穩(wěn)區(qū)空間的對(duì)稱共焦式腔型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，有效補(bǔ)償了高功率泵浦下的熱透鏡效應(yīng)，熱穩(wěn)定性較好。
文檔編號(hào)H01S3/081GK203026787SQ20132000649
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者李平雪, 池俊杰, 楊春, 趙自強(qiáng), 劉冬羽, 胡浩偉, 張光舉, 姚毅飛 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)