CN112615239A - 激光放大镜及激光放大装置 - Google Patents

激光放大镜及激光放大装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112615239A
CN112615239A CN202011479244.4A CN202011479244A CN112615239A CN 112615239 A CN112615239 A CN 112615239A CN 202011479244 A CN202011479244 A CN 202011479244A CN 112615239 A CN112615239 A CN 112615239A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
magnifier
gain medium
film
pump light
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.)
Pending
Application number
CN202011479244.4A
Other languages
English (en)
Inventor
陈翔宇
刘双龙
刘正一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Puji Medical Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Puji Medical Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Puji Medical Technology Co Ltd filed Critical Wuhan Puji Medical Technology Co Ltd
Priority to CN202011479244.4A priority Critical patent/CN112615239A/zh
Publication of CN112615239A publication Critical patent/CN112615239A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/0619—Coatings, e.g. AR, HR, passivation layer
    • H01S3/0621—Coatings on the end-faces, e.g. input/output surfaces of the laser light
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/0619—Coatings, e.g. AR, HR, passivation layer
    • H01S3/0621—Coatings on the end-faces, e.g. input/output surfaces of the laser light
    • H01S3/0623—Antireflective [AR]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

本发明提供一种激光放大镜及激光放大装置，激光放大镜包括激光增益介质、高透膜和高反膜，激光增益介质被设置为在被泵浦光激发后能放大入射的激光，激光增益介质具有相背的第一表面和第二表面；激光增益介质的第一表面设有高透膜；激光增益介质的第二表面设有高反膜。本发明提供的激光放大镜及激光放大装置，在实现反射激光光束的功能的同时，还可以对激光进行放大，从而能够克服激光多次经过普通反射镜反射后，会导致功率衰减的问题，以实现激光的无衰减传输。

Description

激光放大镜及激光放大装置
技术领域
本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种激光放大镜及激光放大装置。
背景技术
未镀膜玻璃器件表面将会有大约4％的入射光被反射，采用离子束溅射镀膜可将反射率提高到99.99％以上。离子束溅射镀膜过程中，利用高能电场加速离子束，这一加速度会给离子提供显著的动能(约为10-100eV)。当源材料受到冲击时，源材料离子从目标“溅射”，并在与光学表面接触后形成致密膜。离子束溅射镀膜比使用其他镀膜要更为光滑，这使得离子束溅射成为唯一一种能够制造出反射率超过99.99％的“超级镜面”的镀膜技术。离子束溅射镀膜的高密度使其坚固耐用，提高了其耐化学性，延长了镀膜的使用寿命，使其能够承受更恶劣的环境。离子束溅射镀膜的缺点是成本比其他镀膜更高，因为在光元件中产生了更长的周期时间和应力，可能导致变形和光学畸变。
而激光在经过普通反射镜反射后，一般会有0.3％到2％的损耗，激光多次经过普通反射镜反射后，其损耗会不断增加。激光经反射率98％的普通反射镜反射20次后，功率会衰减33％，这在高功率的激光系统中是难以接受的。
发明内容
本发明提供一种激光放大镜及激光放大装置，用以解决激光多次经过普通反射镜反射后，会导致功率衰减的问题。
本发明提供一种激光放大镜，包括激光增益介质、高透膜和高反膜，所述激光增益介质被设置为在被泵浦光激发后能放大入射的激光，所述激光增益介质具有相背的第一表面和第二表面；
所述激光增益介质的第一表面设有所述高透膜；
所述激光增益介质的第二表面设有所述高反膜。
根据本发明提供一种的激光放大镜，所述激光增益介质为激光晶体或者玻璃体。
根据本发明提供一种的激光放大镜，所述激光增益介质为Nd:YAG、Yb:YAG、Yb:glass、Er:YAG或者Ti:sapphire。
根据本发明提供一种的激光放大镜，所述高透膜采用蒸发沉积、等离子溅射或原子层沉积的方式设于所述激光增益介质的第一表面。
根据本发明提供一种的激光放大镜，所述高反膜采用蒸发沉积、等离子溅射或原子层沉积的方式设于所述激光增益介质的第二表面。
本发明还提供一种激光放大装置，包括如上所述的激光放大镜、激光射装置和泵浦光投射装置；
所述泵浦光投射装置用于向所述激光放大镜投射泵浦光，以使所述激光放大镜的激光增益介质被泵浦光激发后能放大入射的激光；
所述激光射装置朝向所述激光放大镜的高透膜设置，以使激光经所述高透膜进入所述激光增益介质，再经所述激光放大镜的高反膜反射后，依次经所述激光增益介质和所述高透膜射出所述激光放大镜。
根据本发明提供一种的激光放大装置，所述泵浦光投射装置朝向所述激光放大镜的高透膜设置，以使同轴的激光和泵浦光垂直入射到所述激光放大镜上。
根据本发明提供一种的激光放大装置，所述激光增益介质还具有连接第一表面与第二表面的侧面；
所述泵浦光投射装置朝向所述激光增益介质的侧面设置。
本发明提供的激光放大镜及激光放大装置，在实现反射激光光束的功能的同时，还可以对激光进行放大，从而能够克服激光多次经过普通反射镜反射后，会导致功率衰减的问题，以实现激光的无衰减传输。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的激光放大装置的结构示意图之一；
图2是本发明提供的激光放大装置的结构示意图之二；
附图标记：
1：激光增益介质； 2：高透膜； 3：高反膜；
4：泵浦光； 5：激光； 100：激光放大镜。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1和图2描述本发明的激光放大镜，如图1所示，该激光放大镜100包括激光增益介质1、高透膜2和高反膜3。
如图1所示，激光增益介质1具有相背的第一表面和第二表面，且激光增益介质1被设置为在被泵浦光4激发后能放大入射的激光5。其中，激光增益介质1可以为激光晶体或者玻璃体，例如，激光增益介质1可以为Nd:YAG、Yb:YAG、Yb:glass、Er:YAG或者Ti:sapphire等。激光增益介质1被泵浦光4激发后，可以放大入射的激光5。
如图1所示，激光增益介质1的第一表面设有高透膜2；高透膜2用于提升激光5进入激光放大镜100的效率，其中，高透膜2可以是采用蒸发沉积、等离子溅射或原子层沉积等方式来设于激光增益介质1的第一表面上。
如图1所示，激光增益介质1的第二表面设有高反膜3，高反膜3用于提供激光放大镜100所需的反射功能，其中，高反膜3可以是采用蒸发沉积、等离子溅射或原子层沉积等方式来设于激光增益介质1的第二表面上。
下面结合图1和图2描述本发明的激光放大装置，如图1所示，该激光放大装置包括如上所介绍的激光放大镜100、激光射装置(未在图中示出)和泵浦光投射装置(未在图中示出)。
具体地，泵浦光投射装置用于向激光放大镜100投射泵浦光4，以使激光放大镜100的激光增益介质1被泵浦光4激发后能放大入射的激光5；激光射装置朝向激光放大镜100的高透膜2设置，以使激光5经高透膜2进入激光增益介质1，再经激光放大镜100的高反膜3反射后，依次经激光增益介质1和高透膜2射出激光放大镜100。
泵浦光投射装置用于向激光放大镜100投射泵浦光4，可以是如图1所示，泵浦光投射装置朝向激光放大镜100的高透膜2设置，以使同轴的激光5和泵浦光4垂直入射到激光放大镜100上。这样同轴的激光5和泵浦光4能垂直入射到激光放大镜100上，经过高透膜2透射后，入射到激光增益介质1中，激光增益介质1吸收泵浦光4，并实现粒子数反转，激光5在激光增益介质1中被放大。放大后的激光5垂直入射到高反膜3上后，被反射到激光增益介质1中，又被放大一次。最后放大的激光5经过高透膜4返回到原来的光路中。一般情况下，高透膜4的透射率在95％以上，而高反膜3的反射率在98％以上，所以激光增益介质1只需要提供很小倍数的放大就能实现激光的无衰减传输。
泵浦光投射装置用于向激光放大镜100投射泵浦光4，也可以是如图2所示，激光增益介质1还具有连接第一表面与第二表面的侧面；泵浦光投射装置朝向激光增益介质1的侧面设置。泵浦光4可以从侧面入射到激光增益介质1中，激光增益介质1吸收泵浦光4，并实现粒子数反转。激光5垂直入射到激光放大镜1上，经过高透膜2后，入射到实现粒子数反转的激光增益介质1上，在激光增益介质1中进行放大，放大后的激光5垂直入射到高反膜3上后，被反射到激光增益介质1中，又被放大一次。最后放大的激光5经过高透膜4返回到原来的光路中。
本发明提供的激光放大镜及激光放大装置，在实现反射激光光束的功能的同时，还可以对激光进行放大，从而能够克服激光多次经过普通反射镜反射后，会导致功率衰减的问题，以实现激光的无衰减传输。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种激光放大镜，其特征在于，包括激光增益介质、高透膜和高反膜，所述激光增益介质被设置为在被泵浦光激发后能放大入射的激光，所述激光增益介质具有相背的第一表面和第二表面；
所述激光增益介质的第一表面设有所述高透膜；
所述激光增益介质的第二表面设有所述高反膜。
2.根据权利要求1所述的激光放大镜，其特征在于，所述激光增益介质为激光晶体或者玻璃体。
3.根据权利要求2所述的激光放大镜，其特征在于，所述激光增益介质为Nd:YAG、Yb:YAG、Yb:glass、Er:YAG或者Ti:sapphire。
4.根据权利要求1所述的激光放大镜，其特征在于，所述高透膜采用蒸发沉积、等离子溅射或原子层沉积的方式设于所述激光增益介质的第一表面。
5.根据权利要求1所述的激光放大镜，其特征在于，所述高反膜采用蒸发沉积、等离子溅射或原子层沉积的方式设于所述激光增益介质的第二表面。
6.一种激光放大装置，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的激光放大镜、激光射装置和泵浦光投射装置；
所述泵浦光投射装置用于向所述激光放大镜投射泵浦光，以使所述激光放大镜的激光增益介质被泵浦光激发后能放大入射的激光；
所述激光射装置朝向所述激光放大镜的高透膜设置，以使激光经所述高透膜进入所述激光增益介质，再经所述激光放大镜的高反膜反射后，依次经所述激光增益介质和所述高透膜射出所述激光放大镜。
7.根据权利要求6所述的激光放大装置，其特征在于，所述泵浦光投射装置朝向所述激光放大镜的高透膜设置，以使同轴的激光和泵浦光垂直入射到所述激光放大镜上。
8.根据权利要求6所述的激光放大装置，其特征在于，所述激光增益介质还具有连接第一表面与第二表面的侧面；
所述泵浦光投射装置朝向所述激光增益介质的侧面设置。
CN202011479244.4A 2020-12-15 2020-12-15 激光放大镜及激光放大装置 Pending CN112615239A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011479244.4A CN112615239A (zh) 2020-12-15 2020-12-15 激光放大镜及激光放大装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011479244.4A CN112615239A (zh) 2020-12-15 2020-12-15 激光放大镜及激光放大装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112615239A true CN112615239A (zh) 2021-04-06

Family

ID=75239253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011479244.4A Pending CN112615239A (zh) 2020-12-15 2020-12-15 激光放大镜及激光放大装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112615239A (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1056773A (zh) * 1990-05-21 1991-12-04 华中理工大学 行波半导体激光放大器的放大方法和装置
US5138628A (en) * 1990-05-02 1992-08-11 Thomson-Csf Power laser with active mirror
CN101257180A (zh) * 2008-01-22 2008-09-03 南开大学 一种超短长度铒镱共掺高增益玻璃光纤超荧光光源
CN101436748A (zh) * 2008-12-16 2009-05-20 福州高意通讯有限公司 一种光波导激光器、光波导放大器及其制作方法
CN103050876A (zh) * 2013-01-05 2013-04-17 中国科学院合肥物质科学研究院 线偏光激光放大器
CN103117503A (zh) * 2013-01-23 2013-05-22 浙江大学 一种提高光束质量的双程通过激光放大器及提高光束质量的方法
CN103986050A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 中国科学院上海光学精密机械研究所 梯形波导耦合自补偿并列双板条激光放大器
CN104124606A (zh) * 2013-04-27 2014-10-29 福州高意通讯有限公司 一种激光器放大结构
CN104505704A (zh) * 2014-12-12 2015-04-08 中国科学院光电研究院 一种新型激光放大器
CN206947724U (zh) * 2017-06-29 2018-01-30 深圳瑞焱通光子技术有限公司 一种双程光纤放大器

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5138628A (en) * 1990-05-02 1992-08-11 Thomson-Csf Power laser with active mirror
CN1056773A (zh) * 1990-05-21 1991-12-04 华中理工大学 行波半导体激光放大器的放大方法和装置
CN101257180A (zh) * 2008-01-22 2008-09-03 南开大学 一种超短长度铒镱共掺高增益玻璃光纤超荧光光源
CN101436748A (zh) * 2008-12-16 2009-05-20 福州高意通讯有限公司 一种光波导激光器、光波导放大器及其制作方法
CN103050876A (zh) * 2013-01-05 2013-04-17 中国科学院合肥物质科学研究院 线偏光激光放大器
CN103117503A (zh) * 2013-01-23 2013-05-22 浙江大学 一种提高光束质量的双程通过激光放大器及提高光束质量的方法
CN104124606A (zh) * 2013-04-27 2014-10-29 福州高意通讯有限公司 一种激光器放大结构
CN103986050A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 中国科学院上海光学精密机械研究所 梯形波导耦合自补偿并列双板条激光放大器
CN104505704A (zh) * 2014-12-12 2015-04-08 中国科学院光电研究院 一种新型激光放大器
CN206947724U (zh) * 2017-06-29 2018-01-30 深圳瑞焱通光子技术有限公司 一种双程光纤放大器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周炳琨: "《1991年光电子器件与集成技术年会论文集》", 31 December 1992, 清华大学出版社 *
聂喻梅: "激光二极管侧面泵浦的Nd∶YAG激光放大器", 《重庆理工大学学报（自然科学）》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7409122B2 (en) End face structure of optical fiber, optical fiber laser, and laser processing apparatus
US5123025A (en) Miniature optical source
Yu et al. 1.2-kW single-mode fiber laser based on 100-W high-brightness pump diodes
US20130016422A1 (en) Q-switching-induced Gain-switched Erbium Pulse Laser System
CA2118612C (en) High efficiency transversely pumped solid-state slab laser
US7463667B2 (en) Solid-state laser and multi-pass resonator
US20080273570A1 (en) Optically Pumped Waveguide Laser With a Tapered Waveguide Section
JP2004520709A (ja) コンパクトな超高速レーザー
US6160934A (en) Hollow lensing duct
US4225826A (en) Laser apparatus
US7085076B2 (en) Aperture stop assembly for high power laser beams
JP2001291918A5 (zh)
CN112615239A (zh) 激光放大镜及激光放大装置
EP3186859B1 (en) Device for reducing optical feedback into laser amplifier
CN108767633B (zh) 一种可用于紫外激光器的多重扩束谐振腔
JP2020155594A (ja) 半導体レーザ光源
EP3576231B1 (en) Laser device
US9172203B2 (en) Laser system for the marking of metallic and non-metallic materials
CN109904717B (zh) 一种非稳腔激光器
CN217427322U (zh) 一种腔外倍频光路
CN217087127U (zh) 一种双端双波长抽运自倍频激光器
CN218040200U (zh) 一种可调谐半导体激光光源发射装置
CN210167628U (zh) 一种均匀泵浦的激光装置
CN117631403A (zh) 一种多程泵浦光学系统及光网络器
Shinn et al. Xtreme optics: the behavior of cavity optics for the Jefferson Lab Free-Electron Laser

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210406