CN103138145B - 一种大功率高光束质量的激光器的设计方法 - Google Patents
一种大功率高光束质量的激光器的设计方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103138145B CN103138145B CN201110381197.4A CN201110381197A CN103138145B CN 103138145 B CN103138145 B CN 103138145B CN 201110381197 A CN201110381197 A CN 201110381197A CN 103138145 B CN103138145 B CN 103138145B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- medium
- yag
- light source
- acousto
- optic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
本发明一种大功率高光束质量的激光器的设计方法。它包括泵浦光源、光学谐振腔、声光调Q开关、热沉、风扇和钇铝石榴石晶体介质（Nd:YAG），光学谐振腔的两个平行反射镜外部有热沉，泵浦光源的光束照射Nd:YAG介质的接收面，其特征是：Nd:YAG介质和声光调Q开关在光学谐振腔内；Nd:YAG介质的形状是凸面平顶形或凹面平顶形，Nd:YAG介质的接收面和接收面的对称面是内切圆半径不小于1cm的平面；风扇对Nd:YAG介质降温。该激光器改变了Nd:YAG介质的外形，抑制在振荡过程中产生的高阶模，提高光束质量，增加激光准直程度，同时增加声光调Q开关，使得功率提升。
Description
技术领域
本发明属于激光技术领域，涉及一种二极管泵浦固体激光器装置，特别是一种大功率高光束质量的激光器的设计方法。
背景技术
激光在谐振腔内振荡的时候，会产生高阶模以及低阶模，尤其在大功率泵浦时，高阶模很容易起振，而高阶模的产生降低了激光的光束质量，使激光准直难度增大。所以如何抑制高阶模的产生是解决激光的光束质量的首要问题。
激光起振时，高阶模容易受到介质的外形的影响，从而受到抑制，而低阶模却可以较容易进行振荡，使得光束质量得以提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种大功率高光束质量的激光器的设计方法，通过对介质外形的改变从而抑制激光起振时产生的高阶模，并经过声光调Q，输出大功率、高质量的激光。
本发明的技术方案是一种大功率高光束质量的激光器的设计方法，它包括泵浦光源、光学谐振腔、声光调Q开关、热沉、风扇和钇铝石榴石晶体介质（Nd:YAG），光学谐振腔的两个平行反射镜外部有热沉，泵浦光源的光束照射Nd:YAG介质的接收面，其特征是：Nd:YAG介质和声光调Q开关在光学谐振腔内；Nd:YAG介质的形状是凸面平顶形或凹面平顶形，Nd:YAG介质的接收面和接收面的对称面是内切圆半径不小于1cm的平面；风扇对Nd:YAG介质降温。
所述的Nd:YAG介质的形状还可以是球形面平顶形、锥形面平顶形、椭球形面平顶形、抛物线形面平顶形、双曲线面平顶形。
所述的泵浦光源是端面泵浦或侧面泵浦；端面泵浦在光学谐振腔端面，侧面泵浦在光学谐振腔侧面。
光源是端面泵浦，Nd:YAG介质的形状是凸面平顶形，透过率为20%；光源是侧面泵浦，Nd:YAG介质的形状是凹面平顶形，透过率为20%。
本发明的特点是首先改变了Nd:YAG介质的外形，抑制在振荡过程中产生的高阶模，提高光束质量，增加激光准直程度；其次增加声光调Q开关，在声光调Q开关的作用下，反转粒子数不断进行累计，当Q开关打开时，振荡光在受激辐射的作用下，得到放大，功率提升，从而得到了一种大功率高光束质量的激光。
附图说明
下面将结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是端面泵浦、凸面平顶形介质情况下的结构示意图。
图2是侧面泵浦、凹面平顶形介质情况下的结构示意图。
图3是端面泵浦、锥形面平顶形介质情况下的结构示意图。
图中：1、泵浦光源；2、光学谐振腔；3、Nd:YAG介质；4、Nd:YAG介质的接收面；5、声光调Q开关。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，光学谐振腔2是两个相互平行的反射镜，其外部有热沉，光学谐振腔2有Nd:YAG介质3和声光调Q开关5。Nd:YAG介质3的形状是凸面平顶形，并通过风扇对Nd:YAG介质降温。
端面泵浦1在光学谐振腔2的端面，端面泵浦1照射Nd:YAG介质的接收面4，Nd:YAG介质的接收面4和接收面的对称面是内切圆半径为1cm的平面。这种情况下，该介质对光源的透过率为20%。
在凸面平顶形介质的作用下，泵浦光源会形成汇聚，谐振腔内介质的反转粒子数会显著提升，在声光调Q开关的作用下，反转粒子数不断进行累计，在Q开关打开时，振荡光在受激辐射的作用下，得到放大，功率提升，形成脉冲激光，而由于介质外形独特，会抑制其高阶模的产生，这使得输出激光的光束质量得以保证。从而输出大功率高光束质量激光。
实施例2
如图2所示，光学谐振腔2的两个平行反射镜之间有凹面平顶形Nd:YAG介质4和声光调Q开关5，光学谐振腔2外部有热沉，风扇对凹面平顶形介质降温。
泵浦光源1是侧面泵浦，侧面泵浦在光学谐振腔2的侧面，Nd:YAG介质的接收面4是平面，且其内切圆半径为1cm，凹面平顶形Nd:YAG介质的透过率为20%
侧面泵浦将谐振腔内介质的反转粒子数提升，在声光调Q开关的作用下，反转粒子数不断进行累计，在Q开关打开时，振荡光在受激辐射的作用下，得到放大，功率提升，形成脉冲激光，而由于介质外形独特，会抑制其高阶模的产生，这使得输出激光的光束质量得以保证。从而输出大功率高光束质量激光。
实施例3
如图3所示，本实施例与实施例1的结构基本相同，不同的是Nd:YAG介质3的形状是锥形面平顶形，锥形面平顶形Nd:YAG介质在作用上与凸面平顶形介质相同，它们的接收面内切圆半径为1cm，并且可以得到相同的效果。
Nd:YAG介质3的形状还可以是球形面平顶形、椭球形面平顶形、抛物线形面平顶形、双曲线面平顶形，它们的作用和效果也相同，在此不做详细介绍。
Claims (1)
1.一种大功率高光束质量的激光器的设计方法，它包括泵浦光源、光学谐振腔、声光调Q开关、热沉、风扇和Nd:YAG（钇铝石榴石晶体）介质，光学谐振腔的两个平行反射镜外部有热沉，泵浦光源的光束照射Nd:YAG介质的接收面，其特征是：Nd:YAG介质和声光调Q开关在光学谐振腔内；Nd:YAG介质的形状是凸面平顶形或凹面平顶形，Nd:YAG介质的接收面和接收面的对称面是内切圆半径不小于1cm的平面；风扇对Nd:YAG介质降温；所述的泵浦光源是端面泵浦或侧面泵浦；端面泵浦在光学谐振腔端面，侧面泵浦在光学谐振腔侧面；当光源是端面泵浦时，Nd:YAG介质的形状是凸面平顶形，透过率为20%，在凸面平顶形介质的作用下，泵浦光源会形成汇聚，谐振腔内介质的反转粒子数会显著提升，在声光调Q开关的作用下，反转粒子数不断进行累计，在Q开关打开时，振荡光在受激辐射的作用下，得到放大，功率提升，形成脉冲激光；当光源是侧面泵浦时，Nd:YAG介质的形状是凹面平顶形，且其接收面是平面，Nd:YAG介质的透过率为20%，侧面泵浦将谐振腔内介质的反转粒子数提升，在声光调Q开关的作用下，反转粒子数不断进行累计，在Q开关打开时，振荡光在受激辐射的作用下，得到放大，功率提升，形成脉冲激光。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110381197.4A CN103138145B (zh) | 2011-11-26 | 2011-11-26 | 一种大功率高光束质量的激光器的设计方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110381197.4A CN103138145B (zh) | 2011-11-26 | 2011-11-26 | 一种大功率高光束质量的激光器的设计方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103138145A CN103138145A (zh) | 2013-06-05 |
| CN103138145B true CN103138145B (zh) | 2016-04-13 |
Family
ID=48497627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110381197.4A Expired - Fee Related CN103138145B (zh) | 2011-11-26 | 2011-11-26 | 一种大功率高光束质量的激光器的设计方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103138145B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107785774A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-03-09 | 北京工业大学 | 一种用于激光微细加工的激光调制方法和装置 |
| CN108075346A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-05-25 | 苏州紫光伟业激光科技有限公司 | 一种超短脉冲高峰值功率的微型激光器 |
| CN109921272A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-21 | 中国科学院半导体研究所 | 无空气间隙的全封闭晶体键合激光谐振腔 |
| CN113937598A (zh) * | 2021-09-07 | 2022-01-14 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 谐振组件、激光器以及提升激光器远场光斑形态的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6246711B1 (en) * | 1999-03-25 | 2001-06-12 | Raytheon Company | Integrating diode pump cavity for an Er, Yb:glass laser |
| CN201230128Y (zh) * | 2007-11-30 | 2009-04-29 | 西安电子科技大学 | 高峰值功率激光二极管泵浦固体激光器 |
| CN202434878U (zh) * | 2011-11-26 | 2012-09-12 | 屈鹏飞 | 一种大功率高光束质量的激光器 |
-
2011
- 2011-11-26 CN CN201110381197.4A patent/CN103138145B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6246711B1 (en) * | 1999-03-25 | 2001-06-12 | Raytheon Company | Integrating diode pump cavity for an Er, Yb:glass laser |
| CN201230128Y (zh) * | 2007-11-30 | 2009-04-29 | 西安电子科技大学 | 高峰值功率激光二极管泵浦固体激光器 |
| CN202434878U (zh) * | 2011-11-26 | 2012-09-12 | 屈鹏飞 | 一种大功率高光束质量的激光器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103138145A (zh) | 2013-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Diode‐pumped room temperature single frequency Tm: YAP laser | |
| CN102842847B (zh) | 一种内腔单谐振光学参量振荡器 | |
| CN103138145B (zh) | 一种大功率高光束质量的激光器的设计方法 | |
| CN105470804A (zh) | 全固态激光器及其调试方法 | |
| CN104051943A (zh) | 一种二极管泵浦的被动锁模Nd,Y:CaF2全固态飞秒激光器 | |
| CN202050155U (zh) | 一种全固态黄光自锁模拉曼激光器 | |
| CN101599614A (zh) | 双调Q复合陶瓷Nd:YAG内腔倍频绿光激光器 | |
| CN106058632B (zh) | 一种基于键合晶体的脉冲能量可调的被动调q拉曼激光系统 | |
| CN105811231A (zh) | 一种体布拉格光栅大能量皮秒激光器 | |
| CN103199427B (zh) | 一种内腔单谐振光学参量振荡器 | |
| CN102751653A (zh) | 基于光子晶体光纤简并四波混频的中红外光纤参量振荡器 | |
| CN106129801A (zh) | 半导体端泵浦腔内倍频高功率紫外激光器 | |
| CN205911599U (zh) | 一种基于键合晶体的脉冲能量可调的被动调q拉曼激光系统 | |
| CN102244345B (zh) | 一种588nm黄光泵浦的可调谐钛宝石激光器 | |
| CN202434878U (zh) | 一种大功率高光束质量的激光器 | |
| CN104409957B (zh) | 一种窄线宽2μm激光器装置 | |
| CN102208746A (zh) | 全固态914nm脉冲激光器 | |
| CN103022884B (zh) | 482.5nm泵浦Pr:KYF获得305nm连续激光的圆盘激光器 | |
| CN104917053A (zh) | V型谐振腔及基于v型谐振腔的激光器 | |
| CN102394468B (zh) | 一种全固态激光器的设计方法 | |
| CN103066486B (zh) | 基于板条结构的大功率1064nm近红外激光器 | |
| CN202977964U (zh) | 基于板条结构的大功率1064nm近红外激光器 | |
| CN204858265U (zh) | 一种紫外固体激光器 | |
| CN205944723U (zh) | 半导体端泵浦腔内倍频高功率紫外激光器 | |
| CN104037604A (zh) | 克尔透镜自锁模Yb:LSO激光器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160310 Address after: Xi'an City, Shaanxi province Taibai Road 710071 No. 2 Applicant after: XIDIAN University Address before: 710300 Shaanxi city of Xi'an province Huxian Fengjing Road No. 122 Applicant before: Qu Pengfei |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160413 Termination date: 20211126 |