CN2867664Y - 产生高亮度激光光源的谐振腔 - Google Patents

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王玲丽
刘哲
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Abstract

本实用新型涉及一种激光切割机的光源的谐振腔，特别是采用半导体激光器阵列产生高亮度的激光光源的谐振腔。属于激光应用技术领域。在光源的设计中首次采用半导体激光器阵列(LD Bar)对称式侧向泵浦高掺钕的钇铝石榴石激光棒Nd:YAG，产生了高亮度的1064nm激光，安装到切割机上，实现了微米量级的激光精密加工。本实用新型的技术方案：这种产生高亮度激光光源的谐振腔，由对称的半导体激光器阵列作泵浦源，激光依次经过全反射镜、声光调Q装置、激光棒、输出镜和小孔，入射到功率计。本实用新型的有益效果：该实用新型极大地提高了切割精度，在对薄膜太阳电池的导电膜进行激光精密切割时，切割的缝宽仅为40μm，这是目前一般商业化的激光切割机达不到的。该项发明可广泛应用于激光加工领域。

Description

产生高亮度激光光源的谐振腔
技术领域
本实用新型涉及一种激光切割机的光源的谐振腔，特别是采用半导体激光器阵列产生高亮度的激光光源的谐振腔。属于激光应用技术领域。
背景技术
目前，商业化的激光切割机光源采用的是普通氪灯泵浦或半导体激光器端面泵浦的方式，它们产生的均是多模或高阶模激光，光斑直径普遍大于2mm，光束质量较差。普通氪灯泵浦的电光转换效率仅有2～3％；而半导体激光器端面泵浦由于受热透镜效应的影响其输出激光功率十分有限，单管输出的激光平均功率约20瓦，电光转换效率约15％。所以，二者都不适合大工业化应用。
发明内容
本实用新型采用的半导体激光器对称式侧向泵浦方案恰恰克服了以上缺点，其电光转换效率达到30％，输出的激光平均功率为50瓦，以基模方式运转，呈现标准的高斯分布，光斑直径仅为1.22mm，形成高亮度激光输出，满足了精密激光切割机的光源要求。
本实用新型的技术方案：
这种产生高亮度激光光源的谐振腔，其特点在于：由对称的半导体激光器阵列作泵浦源，激光依次经过全反射镜、声光调Q装置、激光棒、输出镜和小孔，入射到功率计，激光棒对称地安置在3个半导体激光器阵列构成的同心圆的轴心线上。
半导体激光器阵列(LD Bar)对称式泵浦高掺钕的钇铝石榴石激光棒(Nd:YAG)产生1064nm高亮度的激光，再经f-θ透镜组将激光束聚焦到工件上，切割的轨迹是由一对XY激光振镜按照程序中编制的路径驱动激光束在工件表面上移动后留下的作用痕迹，由此实现微米量级的激光精密加工。该实用新型属于激光应用技术领域。
本实用新型的有益效果：
该实用新型极大地提高了切割精度，在对薄膜太阳电池的导电膜进行激光精密切割时，切割的缝宽仅为40μm，导电膜厚度为20μm，刚好与之相匹配，由此满足了薄膜太阳电池制作工艺的要求，这是目前一般商业化的激光切割机达不到的。另外，该高亮度激光切割机还专门配置了高精度的二维精密平移台，实现了300*400mm2大幅面的激光精密切割。该项发明可广泛应用于激光加工领域。
附图说明
图1是产生高亮度激光光源的谐振腔结构示意图。
图2是采用对称式半导体激光器阵列LD Bar泵浦时，光斑内激光相对功率密度呈现标准高斯分布的测试结果。
其中，1是全反镜；2是声光调Q装置；3是三个半导体激光器阵列；4是Nd:YAG激光棒；5是输出镜；6是光学小孔；7是功率计，型号：LP-3C；8是记录仪。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
这种产生高亮度激光光源的谐振腔，其特点在于：由对称的半导体激光器阵列3作泵浦源，激光依次经过全反射镜1、声光调Q装置2、激光棒4、输出镜5和光学小孔6，入射到激光功率计7，激光棒对称地安置在3个半导体激光器阵列构成的同心圆的轴心线上。
半导体激光器阵列3是3只50瓦的量子阱半导体激光器阵列。
激光棒4是高掺钕的钇铝石榴石激光棒Nd:YAG。
全反镜1是1064nm波长的，反射率为99.8％。
输出镜5是1064nm波长的，透过率为90％。
功率计7是用来测量光斑内激光相对功率密度分布的，型号：LP-3C。

Claims (6)

1.一种产生高亮度激光光源的谐振腔，其特征在于：由对称的半导体激光器阵列(3)作泵浦源，激光依次经过全反射镜(1)、声光调Q装置(2)、激光棒(4)、输出镜(5)、和小孔(6)，入射到功率计(7)，激光棒对称地安置在3个半导体激光器阵列构成的同心圆的轴心线上。
2.根据权利要求1所述的产生高亮度激光光源的谐振腔，其特征在于：半导体激光器阵列(3)是3只量子阱半导体激光器阵列。
3.根据权利要求1所述的产生高亮度激光光源的谐振腔，其特征在于：激光棒(4)是高掺钕的钇铝石榴石激光棒Nd:YAG。
4.根据权利要求1所述的产生高亮度激光光源的谐振腔，其特征在于：全反镜(1)是1064nm波长的，反射率为99.8％。
5.根据权利要求1所述的产生高亮度激光光源的谐振腔，其特征在于：输出镜(5)是1064nm波长的，透过率为90％。
6.根据权利要求1所述的产生高亮度激光光源的谐振腔，其特征在于：功率计(7)的型号是LP-3C。
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