RU2015119098A - High gain laser amplifier with high average and peak power and high output beam quality - Google Patents

High gain laser amplifier with high average and peak power and high output beam quality Download PDF

Info

Publication number
RU2015119098A
RU2015119098A RU2015119098A RU2015119098A RU2015119098A RU 2015119098 A RU2015119098 A RU 2015119098A RU 2015119098 A RU2015119098 A RU 2015119098A RU 2015119098 A RU2015119098 A RU 2015119098A RU 2015119098 A RU2015119098 A RU 2015119098A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solid
radiation
active element
pump radiation
state active
Prior art date
Application number
RU2015119098A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2618498C2 (en
Inventor
Иван Игоревич Кузнецов
Иван Борисович Мухин
Олег Валентинович Палашов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной физики Российской академии наук (ИПФ РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной физики Российской академии наук (ИПФ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной физики Российской академии наук (ИПФ РАН)
Priority to RU2015119098A priority Critical patent/RU2618498C2/en
Publication of RU2015119098A publication Critical patent/RU2015119098A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2618498C2 publication Critical patent/RU2618498C2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/0602Crystal lasers or glass lasers
    • H01S3/061Crystal lasers or glass lasers with elliptical or circular cross-section and elongated shape, e.g. rod

Landscapes

  • Lasers (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

1. Усилитель лазерного излучения с большим коэффициентом усиления, высокой средней и пиковой мощностью и высоким качеством выходного пучка, включающий по крайней мере один основанный на лазерных диодах источник излучения накачки, выступающий в роли волновода для излучения накачки твердотельный активный элемент продолговатой аксиально-симметричной формы с двумя круговыми торцевыми гранями, служащими для ввода излучения в твердотельный активный элемент и вывода излучения из твердотельного активного элемента, который контактирует боковой поверхностью со слоем материала, обеспечивающим волноводное распространение излучения накачки, систему охлаждения боковой поверхности твердотельного активного элемента, оптическую систему для заведения излучения накачки в твердотельный активный элемент, оптическую систему для заведения усиливаемого лазерного излучения в твердотельный активный элемент, а также по крайней мере одно дихроичное зеркало для пространственного разделения излучения накачки и усиливаемого лазерного излучения, отличающийся тем, что твердотельный активный элемент выполнен в форме усеченного прямого кругового конуса, при этом оптическая система для заведения излучения накачки в твердотельный активный элемент расположена со стороны его круговой торцевой грани, которая является большим основанием усеченного прямого кругового конуса, а оптическая система для заведения усиливаемого лазерного излучения в твердотельный активный элемент расположена со стороны его круговой торцевой грани, которая является меньшим основанием усеченного прямого кругового конуса.2. Усилитель лазерного1. A laser amplifier with a high gain, high average and peak power, and high output beam quality, including at least one pump diode-based laser diode, acting as a waveguide for pump radiation, an elongated axially symmetric solid-state element with two circular end faces that serve to introduce radiation into the solid-state active element and output radiation from the solid-state active element that contacts the side a surface with a layer of material providing waveguide propagation of pump radiation, a cooling system for the side surface of a solid-state active element, an optical system for introducing pump radiation into a solid-state active element, an optical system for introducing amplified laser radiation into a solid-state active element, and at least one dichroic mirror for the spatial separation of pump radiation and amplified laser radiation, characterized in that the solid-state act the explicit element is made in the form of a truncated direct circular cone, while the optical system for introducing pump radiation into the solid-state active element is located on the side of its circular end face, which is the large base of the truncated direct circular cone, and the optical system for introducing amplified laser radiation into solid-state active the element is located on the side of its circular end face, which is the smaller base of the truncated straight circular cone. 2. Laser amplifier

Claims (4)

1. Усилитель лазерного излучения с большим коэффициентом усиления, высокой средней и пиковой мощностью и высоким качеством выходного пучка, включающий по крайней мере один основанный на лазерных диодах источник излучения накачки, выступающий в роли волновода для излучения накачки твердотельный активный элемент продолговатой аксиально-симметричной формы с двумя круговыми торцевыми гранями, служащими для ввода излучения в твердотельный активный элемент и вывода излучения из твердотельного активного элемента, который контактирует боковой поверхностью со слоем материала, обеспечивающим волноводное распространение излучения накачки, систему охлаждения боковой поверхности твердотельного активного элемента, оптическую систему для заведения излучения накачки в твердотельный активный элемент, оптическую систему для заведения усиливаемого лазерного излучения в твердотельный активный элемент, а также по крайней мере одно дихроичное зеркало для пространственного разделения излучения накачки и усиливаемого лазерного излучения, отличающийся тем, что твердотельный активный элемент выполнен в форме усеченного прямого кругового конуса, при этом оптическая система для заведения излучения накачки в твердотельный активный элемент расположена со стороны его круговой торцевой грани, которая является большим основанием усеченного прямого кругового конуса, а оптическая система для заведения усиливаемого лазерного излучения в твердотельный активный элемент расположена со стороны его круговой торцевой грани, которая является меньшим основанием усеченного прямого кругового конуса.1. A laser amplifier with a high gain, high average and peak power, and high output beam quality, including at least one pump diode-based laser diode, acting as a waveguide for pump radiation, an elongated axially symmetric solid-state element with two circular end faces that serve to introduce radiation into the solid-state active element and output radiation from the solid-state active element that contacts the side a surface with a layer of material providing waveguide propagation of pump radiation, a cooling system for the side surface of a solid-state active element, an optical system for introducing pump radiation into a solid-state active element, an optical system for introducing amplified laser radiation into a solid-state active element, and at least one dichroic mirror for the spatial separation of pump radiation and amplified laser radiation, characterized in that the solid-state act the explicit element is made in the form of a truncated direct circular cone, while the optical system for introducing pump radiation into the solid-state active element is located on the side of its circular end face, which is the large base of the truncated direct circular cone, and the optical system for introducing amplified laser radiation into solid-state active the element is located on the side of its circular end face, which is the smaller base of the truncated straight circular cone. 2. Усилитель лазерного излучения с большим коэффициентом усиления, высокой средней и пиковой мощностью и высоким качеством выходного пучка по п. 1, отличающийся тем, что слой материала, обеспечивающий волноводное распространение излучения накачки, выполнен из металла.2. The laser amplifier with a large gain, high average and peak power and high quality output beam according to claim 1, characterized in that the layer of material that provides waveguide propagation of pump radiation is made of metal. 3. Усилитель лазерного излучения с большим коэффициентом усиления, высокой средней и пиковой мощностью и высоким качеством выходного пучка по п. 1, отличающийся тем, что слой материала, обеспечивающий волноводное распространение излучения накачки, является диэлектрической оболочкой с меньшим, чем у твердотельного активного элемента, показателем преломления, а оптическая система для заведения излучения накачки в твердотельный активный элемент устроена так, чтобы угол падения излучения накачки на боковую поверхность активного элемента был больше критического угла полного внутреннего отражения.3. The laser radiation amplifier with a large gain, high average and peak power and high quality of the output beam according to claim 1, characterized in that the material layer providing the waveguide propagation of the pump radiation is a dielectric sheath with a smaller than that of a solid-state active element, refractive index, and the optical system for introducing pump radiation into a solid-state active element is designed so that the angle of incidence of the pump radiation on the side surface of the active element yl larger than the critical angle of total internal reflection. 4. Усилитель лазерного излучения с большим коэффициентом усиления, высокой средней и пиковой мощностью и высоким качеством выходного пучка по п. 1, отличающийся тем, что в качестве слоя материала, обеспечивающего волноводное распространение излучения накачки, выступает слой жидкости, циркулирующей в системе охлаждения, с меньшим показателем преломления, чем у активного элемента, а оптическая система для заведения излучения накачки в твердотельный активный элемент устроена так, чтобы угол падения излучения накачки на боковую поверхность активного элемента был больше критического угла полного внутреннего отражения. 4. The laser radiation amplifier with a large gain, high average and peak power and high quality of the output beam according to claim 1, characterized in that the layer of liquid circulating in the cooling system acts as a layer of material providing waveguide propagation of pump radiation lower refractive index than the active element, and the optical system for introducing pump radiation into the solid-state active element is designed so that the angle of incidence of the pump radiation on the side surface the active element was greater than the critical angle of total internal reflection.
RU2015119098A 2015-05-20 2015-05-20 Laser radiation amplifier with high gain, high average and peak power and high beam quality RU2618498C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015119098A RU2618498C2 (en) 2015-05-20 2015-05-20 Laser radiation amplifier with high gain, high average and peak power and high beam quality

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015119098A RU2618498C2 (en) 2015-05-20 2015-05-20 Laser radiation amplifier with high gain, high average and peak power and high beam quality

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015119098A true RU2015119098A (en) 2016-12-10
RU2618498C2 RU2618498C2 (en) 2017-05-03

Family

ID=57759702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015119098A RU2618498C2 (en) 2015-05-20 2015-05-20 Laser radiation amplifier with high gain, high average and peak power and high beam quality

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618498C2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2712966C1 (en) * 2019-04-10 2020-02-03 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) High-gain laser radiation amplifier, with high average and peak power and high output beam quality
RU2733944C1 (en) * 2019-12-12 2020-10-08 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) Laser radiation amplifier with high average power and high pulse energy

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK285490D0 (en) * 1990-11-30 1990-11-30 Nordiske Kabel Traad METHOD AND APPARATUS FOR AMPLIFYING AN OPTICAL SIGNAL
US6873639B2 (en) * 1993-05-28 2005-03-29 Tong Zhang Multipass geometry and constructions for diode-pumped solid-state lasers and fiber lasers, and for optical amplifier and detector
WO2009043964A1 (en) * 2007-10-03 2009-04-09 Optoelectronics Research Centre, Tampere University Of Technology Active optical fiber and method for fabricating an active optical fiber
RU98847U1 (en) * 2010-06-02 2010-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет" (ГОУ "СПбГПУ") SOLID LASER
US9276370B2 (en) * 2013-08-28 2016-03-01 Ofs Fitel, Llc High-power liquid-cooled pump and signal combiner

Also Published As

Publication number Publication date
RU2618498C2 (en) 2017-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AR101825A1 (en) OPTIONAL MOBILE ANGLE OPTIONAL SURGICAL SYSTEM
CN204154996U (en) A kind of is the optical system of flat top beam by Gauss beam reshaping
MY168398A (en) Method and apparatus for non-ablative, photoacoustic compression machining in transparent materials using filamentation by burst ultrafast laser pulses
CN105375246B (en) A kind of planar waveguide laser amplifier of end slope pumping
CN104317065B (en) Dual-wavelength laser collimating optical system
CN106469887A (en) Double-pass Amplifier of Photonic Crystal Fiber
RU2015119098A (en) High gain laser amplifier with high average and peak power and high output beam quality
US20140368900A1 (en) Supercontinuum generation system
CN105182545B (en) Laser aid
CN104810721A (en) High-energy hundreds of picoseconds laser device based on stimulated Brillouin scattering pulse compression
CN103972777A (en) Laser multi-pass amplifier
US9438002B2 (en) Laser system
CN105511085B (en) A kind of laser beam expanding fusion optical system
CN104505704B (en) A kind of new pattern laser amplifier
RU2015147452A (en) SOLID LASER RADIATION AMPLIFIER WITH DIODE PUMPING WITH A GREATER AMPLIFIER AND HIGH MEDIUM POWER
CN103311789A (en) Thin laser medium laser device
Xie et al. A VCSEL end-pumped high-energy Q-switched Nd: YAG laser
US9496678B2 (en) Device for reducing optical feedback into laser amplifier
KR102146831B1 (en) laser system
CN102882117B (en) All-solid-state picosecond laser multipass amplifier
CN206498082U (en) One kind is based on lath gating angle multi-pass amplifier super-fluorescence light source
Xie et al. A high energy end pumped Q-switched all solid state laser
RU2712966C1 (en) High-gain laser radiation amplifier, with high average and peak power and high output beam quality
Xie et al. Effect of Nd: YAG concentration on dynamic to static ratio of high energy end pumped Q-switched laser
CN108365510B (en) Side-pumped solid laser

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200521