CN117856011A - 一种立体激光器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于激光器技术领域，公开了一种立体激光器结构。本发明中的激光器利用单个增益介质，多组谐振腔腔镜实现同时在三个互相垂直的方向上输出激光，具有结构紧凑、高效输出、多样化输出的优势。
Description
技术领域：
本发明属于激光器技术领域，具体涉及一种可实现三维立体激光输出的激光器结构。
背景技术：
目前市面上激光器结构多种多样，但基本结构都相同，主要由泵浦源、增益介质和光学谐振腔三个基本部分组成，泵浦源提供能量，增益介质吸收能量实现粒子数反转并放大光，激光在谐振腔内多次振荡后从输出镜输出。目前的激光器都只在一个方向上利用增益介质，不仅导致光束输出方向受限，而且光束输出模式单一。本发明提出一种增益互补型立体激光器，从三个方向上利用增益介质，可以产生三个方向的结构光束，且输出的结构光束具有互补性。
发明内容：
本发明要解决的问题是提供一种在三个方向上输出激光的立体激光器结构。
本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：
本发明中的立体激光器主要由泵浦源、谐振腔与增益介质构成。区别于其他激光器，立体激光器增益介质的形状为正方体或长方体，其前后面、上下面以及左右面各有一组反射镜形成三组谐振腔。通过调整三组谐振腔的参数使得三个方向上的激光在增益介质内的位置各不相同，三束激光利用增益介质不同位置上的反转粒子实现光放大，彼此独立的进行各自方向上的激光输出。
本发明与现有技术相比的有益效果是：可实现一台激光器同时输出三种方向上的激光，且这三束激光的模式可以互相独立，互不相同，是一种简单高效、结构紧凑、集成度高的立体激光器。
附图说明：
图1为立体激光器系统示意图。
其中，1，半导体激光器；2，扩束准直镜组；3，输入镜；4，增益介质；5，X方向输出镜；6，Z方向输出镜；7，X方向全反镜；8，Y方向输出镜；9，Z方向全反镜。
图2为实施例中光束在增益介质中的位置示意图。
图3为实施例中X方向输出光束的光斑图。
图4为实施例中Y方向输出光束的光斑图。
图5为实施例中Z方向输出光束的光斑图。
具体实施方式：
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但不仅限于此，本发明未详尽说明的，均按本领域常规技术。以下所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
立体激光器的系统示意图如图1所示，半导体激光器1发出波长为λ1的泵浦光，经过扩束准直镜组2后入射至谐振腔内，为增益介质4提供粒子从低能级跃迁至高能级所需的能量，使得增益介质内充满反转粒子。在X方向，增益介质两边具有全反镜7与输出镜5，调整三者构成的谐振腔参数使X方向输出波长为λ2模式为HG11的激光，输出激光的光斑图如图3所示。在Y方向，增益介质两边具有输入镜3与输出镜8，其中输入镜3对波长为λ1的光具有高透过率，对波长为λ2的光具有高反射率，调整该方向上谐振腔的参数使得Y方向输出波长为λ2模式为HG20的激光，输出激光的光斑图如图4所示。在Z方向，增益介质两边具有全反镜9与输出镜6，调整三者构成的谐振腔参数使Z方向输出波长为λ2模式为HG10的激光，输出激光的光斑图如图5所示。三束激光在增益介质内的位置如图2所示，可以看到，三束激光在增益介质内的位置各不相同，互不相交，每束激光在振荡过程中利用不同位置上的反转粒子实现光放大。最终三束激光从各自方向上的输出镜输出，实现同时在三个方向输出不同模式激光的立体激光器。
Claims (4)
1.一种激光器，由泵浦源、增益介质和多组谐振腔腔镜组成，其特征在于：三个方向上的激光光束在增益介质内部位置不同，实现各自方向上的光放大与激光输出。
2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于：增益介质的形状为正方体或长方体，每个输出方向都有一组谐振腔镜。
3.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于：激光器可以在互相垂直的三个方向同时输出激光，实现立体输出。
4.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于：每组谐振腔腔镜的参数可以各不相同，实现每个方向的输出激光性质的不同。
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2023
- 2023-12-21 CN CN202311765948.1A patent/CN117856011A/zh active Pending
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