CN117856020A - 基于结构化泵浦的双输出激光器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于激光器技术领域，公开了一种基于结构化泵浦的双向输出激光器。本发明中的双输出激光器利用数字微反射镜器件实现结构化泵浦，可以同时在两个互相垂直的方向上输出结构光束，具有结构紧凑、调控灵活、输出多样化的优势。
Description
技术领域：
本发明属于激光器技术领域，具体涉及激光泵浦技术与激光器结构。
背景技术：
数字微反射镜器件(DMD)是一种空间光调制器件，由数百万个微米尺寸的可转动微镜阵列组成。在激光泵浦的应用中，DMD会按照预先加载的图案对照射在其上的光束进行反射，使反射出的泵浦光具有特定的光强分布。这种经过调制的泵浦光束可以约束谐振腔内的增益分布，目前多被利用于获取单方向的结构光束的输出。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种基于结构化泵浦方式产生双方向激光输出的激光器结构。
本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：
本发明中的双输出激光器由半导体激光器、聚焦准直镜组、数字微反射镜器件(DMD)、计算机、谐振腔镜以及增益介质组成。泵浦光束由半导体激光器发出，照射在DMD上，DMD经计算机控制加载好预先设计的图案，对入射光按照图案进行反射。反射出的泵浦光具有特定的光强分布，经聚焦准直镜组后入射至增益介质内，使得增益介质内具有和泵浦光一致的增益分布。增益介质的形状为正方体或长方体，在X、Y、Z三向上，泵浦光由某一方向入射，其余两个方向都有一组谐振腔镜，与增益介质构成两个方向上的谐振腔。在这两个谐振腔内振荡的激光只能在具有反转粒子的位置获取能量，因此输出激光的光强受泵浦光的分布影响具有特定的形状，能够实现两个方向上结构光束的输出。
本发明与现有技术相比的有益效果是：借助DMD器件，通过结构化泵浦的方式约束谐振腔内的增益分布，利用不同的增益分布在两个方向上输出不同模式的结构光，是一种十分高效的双输出激光器。
附图说明：
图1为本发明激光器系统示意图。
其中，1，计算机；2，数字微镜器件(DMD)；3，半导体激光器；4，聚焦准直镜组；5，增益介质；6，X方向输出镜；7，Z方向输出镜；8，X方向全反镜；9，Z方向全反镜。
图2为本发明实施例中泵浦光束在增益介质内的分布示意图。
图3为本发明实施例中X方向输出激光的光斑示意图。
图4为本发明实施例中Z方向输出激光的光斑示意图。
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：
如图1所示，DMD2上加载由6个圆形组成的三行两列的图案，波长为λ1的泵浦光由半导体激光器3输出，经过DMD2的反射，聚焦准直镜组4的准直后入射至增益介质5。泵浦光束在增益介质内的分布如图2所示，反转粒子只存在于泵浦光束通过的地方。在X方向上，增益介质两边具有全反镜8和输出镜6，与增益介质构成X方向上的谐振腔，经过多次振荡后，波长为λ2模式为HG02的激光从输出镜输出，输出形状由图3所示；在Z方向上，增益介质两边具有全反镜9和输出镜7，与增益介质构成Z方向上的谐振腔，经过多次振荡后，波长为λ2模式为HG01的激光从输出镜输出，输出形状由图4所示。
Claims (4)
1.一种双向输出激光器，由泵浦源、增益介质和两组谐振腔腔镜组成，其特征在于：利用数字微反射镜器件，通过结构化泵浦的方式在增益介质内形成特殊分布，达到在两个方向上输出不同模式结构光的目的。
2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于：半导体激光器发出的激光照射在按照程序加载好图案的数字微反射镜器件上，使得反射出的泵浦光束具有特定的结构。
3.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于：增益介质形状为正方体或长方体，泵浦光由X、Y、Z三向中的某一向入射，其余两个方向与谐振腔镜构成两组谐振腔，实现激光输出。
4.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于：数字微反射镜器件上加载的图案可以有多种设计，使得输出激光有不同的形状。
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