CN205355522U - 一种半导体激光器侧面泵浦增益模块 - Google Patents

Abstract

一种半导体激光器侧面泵浦增益模块，包括泵浦源、激光晶体、激光晶体热沉三部分。激光晶体夹持在激光晶体热沉，激光晶体热沉开有窄缝作为泵浦光输入口，泵浦源采用未经过光束整形的单巴条半导体激光器，泵浦源通过所述泵浦光输入口贴近式侧面泵浦圆柱棒状激光晶体；激光晶体热沉与激光晶体接触面镀金，泵浦光通过激光晶体热沉与激光晶体接触面多次反射，增加了激光晶体对泵浦光吸收效率，提高了泵浦均匀性。与现有的技术相比，本实用新型侧面泵浦增益模块具有光转换效率高、体积小巧、结构简单、易于加工、成本低廉等优点。

Description

一种半导体激光器侧面泵浦增益模块

技术领域

本实用新型属于激光器技术领域，涉及半导体激光器，特别是一种用于半导体激光器的侧面泵浦增益模块。

背景技术

随着激光在医疗器械、遥感探测和先进制造等领域中应用越来越广泛，半导体泵浦的全固体激光器因其体积小、重量轻、效率高等优点在先进激光制造行业得到了广泛应用。激光功率是实现光制造的一个重要指标，按泵浦方式分类，全固体激光器分为端面泵浦和侧面泵浦，相比端面泵浦方式，侧面泵浦由于半导体激光阵列与激光晶体棒长度方向良好匹配，易于获得高功率激光输出，故侧面泵浦方式成为高功率激光系统的首选泵浦方式。

然而，现有的半导体激光器侧面增益模块，如中国专利ZL200910067192.7提供的一种半导体侧面泵浦模块，采用多向均匀泵浦技术，模块中包括了导流石英管侧壁；另如中国专利ZL200920034719.1提供的一种半导体激光器侧泵模块，结合了晶体棒、准直境、扩束镜等多个组件。上述的侧面泵浦模块成本较高，结构件装配复杂，增益介质冷却结构复杂且不稳定，易造成器件损伤，影响系统安全性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、成本较低且具有较高光转换效率的半导体激光器侧面泵浦增益模块。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种半导体激光器侧面泵浦增益模块，包括泵浦源、激光晶体和激光晶体热沉，激光晶体夹持在激光晶体热沉中，所述激光晶体为圆柱棒状，所述激光晶体热沉侧面开有沿激光晶体轴向延伸的泵浦光输入口，所述泵浦光输入口对准激光晶体；所述泵浦源为未经过光束整形的单巴条半导体激光器，所述泵浦源通过泵浦光输入口贴近泵浦激光晶体；激光晶体与激光晶体热沉的接触面镀有反射层，激光晶体热沉在对激光晶体起冷却作用的同时还起到全反镜的作用，使泵浦光通过所述接触面多次反射，从而使泵浦光多次经过激光晶体，增加激光晶体对泵浦光吸收效率，同时提高了泵浦均匀性。

优选地，所述接触面的反射层为镀金层。

优选地，所述激光晶体端面镀有增透膜。

优选地，所述激光晶体为Nd:YAG、Nd:YVO₄、Nd:YLF或Yb:YAG，也可使用其它常用的激光晶体。

对前述所有技术方案优选，所述激光晶体直径为1.2mm-1.6mm，所述泵浦光输入口宽度为0.3mm-0.5mm。

本侧面泵浦增益模块使用直径较小的激光晶体，可以实现高增益；激光晶体热沉与激光晶体接触面镀金，使得激光晶体热沉在对激光晶体起冷却作用的同时还起到全反镜的作用，增加了激光晶体对泵浦光吸收效率，提高了泵浦均匀性。

与现有的技术相比，本实用新型侧面泵浦增益模块具有光转换效率高、体积小巧、结构简单、易于加工、成本低廉等优点。

附图说明

图1为本实用新型半导体激光器侧面泵浦增益模块结构示意图。

其中：

1：泵浦源；2：激光晶体；3：激光晶体热沉；3-1：泵浦光输入口；3-2：接触面。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型做进一步说明，以便更好地理解本实用新型。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种半导体激光器侧面泵浦增益模块，包括泵浦源1、激光晶体2和激光晶体热沉3三部分，所述的泵浦源1近贴式侧面泵浦激光晶体2。

泵浦源1使用未经光束整形的808nm波长单巴条半导体激光器，功率为150W；

激光晶体2采用圆柱棒状结构的Nd:YAG，Nd³⁺掺杂浓度为0.5%，直径为1.2mm，长度为20mm，端面镀有T>99.5%1064nm增透膜；

所述的激光晶体热沉3为铜质金属块，侧面开有宽度为0.3mm的窄缝作为泵浦光输入口3-1，用于泵浦光输入；

激光晶体热沉3与激光晶体2接触面3-1为镀金层，所述的镀金层表面反射率R>98%。

实施例2

本实施方式与实施例1基本相同，区别如下：

所述的泵浦源1的功率可以选择100W、120W、200W等；

所述的激光晶体2直径可以在1.2mm-1.6mm之间取值；

所述的激光晶体2可以是Nd:YVO₄、Nd:YLF或Yb:YAG等增益材料；

当激光晶体2为Nd:YLF时，端面镀膜为T>99.5%1047nm；

当激光晶体2为Yb:YAG时，端面镀膜为T>99.5%1030nm；

所述的激光晶体热沉3侧面开口宽度在0.3mm-0.5mm之间。

应理解，上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于供本领域技术人员了解本实用新型的内容并据以实施，并非具体实施方式的穷举，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种半导体激光器侧面泵浦增益模块，包括泵浦源(1)、激光晶体(2)和激光晶体热沉(3)，激光晶体(2)夹持在激光晶体热沉(3)中，其特征在于：

所述激光晶体(2)为圆柱棒状，所述激光晶体热沉(3)侧面开有沿激光晶体(2)轴向延伸的泵浦光输入口(3-1)，所述泵浦光输入口(3-1)对准激光晶体(2)；

所述泵浦源(1)为未经过光束整形的单巴条半导体激光器，所述泵浦源(1)通过泵浦光输入口(3-1)贴近泵浦激光晶体(2)；

激光晶体(2)与激光晶体热沉(3)的接触面(3-2)镀有反射层。

2.根据权利要求1所述的半导体激光器侧面泵浦增益模块，其特征在于：所述接触面(3-2)的反射层为镀金层。

3.根据权利要求1所述的半导体激光器侧面泵浦增益模块，其特征在于：所述激光晶体(2)端面镀有增透膜。

4.根据权利要求1所述的半导体激光器侧面泵浦增益模块，其特征在于：所述激光晶体(2)为Nd:YAG、Nd:YVO4、Nd:YLF或Yb:YAG。

5.根据权利要求1至4任一项所述的半导体激光器侧面泵浦增益模块，其特征在于：所述激光晶体(2)直径为1.2mm-1.6mm，所述泵浦光输入口(3-1)宽度为0.3mm-0.5mm。