CN101728758B - 一种激光器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于高性能激光器，提供一种激光器，其包括：泵浦源、谐振腔和设于所述谐振腔内的激光晶体，所述泵浦源发出的泵浦光进入所述激光晶体，所述激光晶体的掺杂浓度沿泵浦光传输方向递增。所述激光晶体由至少两块掺杂浓度不同的晶体前后间隙排列而成。所述泵浦光进入掺杂浓度较低的晶体，因掺杂浓度较低，此晶体吸收泵浦光的能量较少，热效应不明显；所述泵浦光进入掺杂浓度较高的晶体，因掺杂浓度较高，此晶体吸收泵浦光的能量较多，但由于泵浦光已被前一晶体吸收了一部分，功率密度变小，两者综合起来，热效应亦不明显；本发明所采用激光晶体的热效应不明显且较均匀。相应的激光器输出功率大，光束质量高、可靠性亦高。

Description

一种激光器

技术领域

本发明属于激光技术，尤其涉及一种热效应均匀的激光器。

背景技术

众所周知，固体激光器的工作物质一般采用激光晶体，泵浦光注入激光晶体后，被激光晶体所吸收，其中一部分转化为人们所需要的激光，另一部分转化为热，热传递形成温度梯度，如图1所示，左端泵浦光入射处温度最高，右端边缘温度最低，等温曲线形成锥面。所述泵浦光入射激光晶体产生热效应，热效应较突出且不均匀，晶体内部形成热透镜，严重影响激光光束的质量；引起退偏效应；泵浦功率过大，因热胀冷缩，会引起激光晶体的崩裂，限制激光输出功率的提高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种激光器，旨在解决现有激光器热效应不均匀且明显的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种激光器，包括：泵浦源、谐振腔和设于所述谐振腔内的激光晶体，所述泵浦源发出的泵浦光进入所述激光晶体，所述激光晶体的掺杂浓度沿泵浦光传输方向递增，所述激光晶体由至少两块掺杂浓度不同的晶体前后间隙排列而成。

本发明中所述激光器为端面泵浦激光器，所述泵浦源为激光二极管，所述谐振腔由作为输入腔镜的全反腔镜和作为输出腔镜的半反腔镜构成。

本实施方式中每块晶体的掺杂浓度均匀，所述激光晶体的浓度梯度递增。

本实施方式中泵浦光经由导光光纤、准直聚焦透镜和全反腔镜进入掺杂浓度较低的晶体，接着进入掺杂浓度较高的晶体。

所述泵浦光进入掺杂浓度较低的晶体，因掺杂浓度较低，此晶体吸收泵浦光的能量较少，热效应不明显；所述泵浦光进入掺杂浓度较高的晶体，因掺杂浓度较高，此晶体吸收泵浦光的能量较多，但由于泵浦光已被前一晶体吸收了一部分，功率密度变小，两者综合起来，热效应亦不明显；相对于掺杂浓度均匀的激光晶体，本实施例所采用激光晶体的热效应不明显且较均匀。相应的激光器输出功率大，光束质量高、可靠性亦高。

附图说明

图1是现有技术提供的激光晶体内部温度梯度示意图；

图2是本发明第一实施例提供的激光器的结构示意图；

图3是本发明第二实施例提供的激光器的结构示意图；

图4是本发明第二实施例提供的激光晶体内部温度梯度示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图2所示，本实施例所提供的激光器为端面泵浦激光器，所述激光器包括泵浦源、谐振腔和设于所述谐振腔内的激光晶体1。所述泵浦源为激光二极管2，所述谐振腔由作为输入腔镜的全反腔镜3和作为输出腔镜的半反腔镜4构成，所述激光晶体1的掺杂浓度沿泵浦光传输方向连续递增。泵浦光5经由导光光纤6、准直聚焦透镜7和全反腔镜3进入所述激光晶体1掺杂浓度较低的一端，这一端的激光晶体吸收泵浦光5的能量较少，热效应不明显；沿泵浦光5传输方向，所述激光晶体的掺杂浓度增加，其吸收泵浦光5的能量较多，但由于泵浦光5已被前端晶体吸收了一部分，功率密度变小，两者综合起来，热效应亦不明显；相对于掺杂浓度均匀的激光晶体，本实施例所采用激光晶体的热效应不明显且均匀。相应的激光器输出功率大，光束质量高、可靠性亦高。为散热，所述激光晶体设于冷却座10上。

实施例二

如图3所示，本实施例所提供的激光器亦为端面泵浦激光器，所述激光器包括泵浦源、谐振腔和设于所述谐振腔内的激光晶体。所述泵浦源为激光二极管2，所述谐振腔由作为输入腔镜的全反腔镜3和作为输出腔镜的半反腔镜4构成，所述激光晶体由至少两块掺杂浓度不同的晶体组合而成。本实施例中所述激光晶体1由三块掺杂浓度不同的晶体前后间隙排列而成。每块晶体的掺杂浓度是均匀的，所述激光晶体的浓度梯度递增。泵浦光5经由导光光纤6、准直聚焦透镜7和全反腔镜3进入掺杂浓度较低的晶体8，因掺杂浓度较低，此晶体8吸收泵浦光的能量较少，热效应不明显；所述泵浦光5进入掺杂浓度较高的晶体9，因掺杂浓度较高，此晶体9吸收泵浦光的能量较多，但由于泵浦光5已被前一晶体8吸收了一部分，功率密度变小，两者综合起来，热效应亦不明显，如图4所示；相对于掺杂浓度均匀的激光晶体，本实施例所采用激光晶体的热效应不明显且较均匀。相应的激光器输出功率大，光束质量高、可靠性亦高。为散热，所述激光晶体设于冷却座10上。小功率激光器晶体的组合方式优选光胶。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种激光器，包括：泵浦源、谐振腔和设于所述谐振腔内的激光晶体，所述泵浦源发出的泵浦光进入所述激光晶体，其特征在于，所述激光晶体的掺杂浓度沿泵浦光传输方向递增，所述激光晶体由至少两块掺杂浓度不同的晶体前后间隙排列而成。

2.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，每块晶体的掺杂浓度均匀，所述激光晶体的浓度梯度递增。

3.如权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，泵浦光经由导光光纤、准直聚焦透镜和全反腔镜进入掺杂浓度较低的晶体，接着进入掺杂浓度较高的晶体。

4.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述激光器为端面泵浦激光器，所述泵浦源为激光二极管，所述谐振腔由作为输入腔镜的全反腔镜和作为输出腔镜的半反腔镜构成。

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