RU2105399C1 - Твердотельный лазер с накачкой лазерными диодами - Google Patents
Твердотельный лазер с накачкой лазерными диодами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2105399C1 RU2105399C1 RU96122924A RU96122924A RU2105399C1 RU 2105399 C1 RU2105399 C1 RU 2105399C1 RU 96122924 A RU96122924 A RU 96122924A RU 96122924 A RU96122924 A RU 96122924A RU 2105399 C1 RU2105399 C1 RU 2105399C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- laser diodes
- active element
- diodes
- wavelength
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для использования в приборостроении, в лазерной технике, оптической связи. Сущность: предложен твердотельный лазер, в котором накачка активного элемента осуществляется за счет слежения излучения трех лазерных диодов на трапецеидальной призме. Конструкция лазера характеризуется простотой и повышенной выходной мощностью. 4 ил.
Description
Изобретение предназначено для использования в приборостроении, в лазерной технике, оптической связи.
При создании лазеров широко используются лазерные диоды для накачки активного элемента лазера. Для повышения выходной мощности лазера применяют сложные излучения нескольких лазерных диодов (ЛД) в один пучок накачки посредством оптических волокон [1]. Для повышения мощности, вводимой в волокно, используют также дополнительное суммирование излучений двух диодов, складываемых с помощью поляризационной призмы /PCT/GB91/00207 от 12.02.91 г. , МКИ H 01 S 3/25/. Однако такие конструкции лазеров с помощью поляризационной призмы конструкции лазеров характеризуются значительной сложностью, относительно большими потерями при вводе излучения ЛД в волокно и широким пучком накачки лазера из-за большой апертуры излучающего торца волокон.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является твердотельный лазер с продольной накачкой от двух лазерных диодов, излучение которых складывается поляризационной призмой [2]. Излучение каждого лазера диода фокусируется первой оптической системой, складывается поляризационной призмой и фокусируется второй оптической системой в активный элемент твердотельного лазера. Резонатор лазера образован гранью активного элемента, обращенной к второй фокусирующей системе, и выходным зеркалом. Для удержания требуемой длины волны накачки лазерные диоды установлены на одном или двух микрохолодильниках, поддерживающих заданную рабочую температуру диодов.
Недостатками известного лазера являются ограниченная мощность накачки, следовательно, ограниченная выходная мощность лазера и использование достаточно дорогого оптического элемента - поляризационной призмы.
Целью изобретения является повышение выходной мощности лазера при сохранении простоты конструкции.
Поставленная цель достигается тем, что в известный лазер, включающий микрохолодильник, на теплоотводящей пластине которого установлены лазерные диоды с цилиндрическими линзами, а также последовательно соединенные сферическая линза, активный элемент и выходное зеркало резонатора, причем на торец активного элемента со стороны сферической линзы нанесено комбинированное покрытие, отражающее на рабочей длине волны лазера и пропускающее на длине волны лазерных диодов, а на противоположный торец активного элемента нанесено просветляющее покрытие на рабочей длине волны лазера, введена трапецеидальная призма, на основание и противоположную грань которой нанесены просветляющие, а на две боковые грани нанесены отражающие на длине волны лазерных диодов покрытия, причем ширина H грани, противоположной основанию, равна H = φл Fц, где φл - расходимость излучения лазерного диода в плоскости, перпендикулярной излучающему переходу лазерного диода, Fц - фокусное расстояние цилиндрической линзы, а лазерные диоды, число которых равно трем, размещены соответственно со стороны двух боковых граней и с основания трапецеидальной призмы.
Конструкция лазера представлена на фиг.1; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.
Лазер содержит микрохолодильник 11, на теплоотводяющей пластине 12 которого размещены: лазерные диоды 1, 2 и 3 с установленными на них цилиндрическими линзами 4, 5 и 6; трапецеидальная призма 7, сферическая линза 8, активный элемент 9 и выходное зеркало 10.
Оптическая схема лазера приведена на фиг. 4.
Излучение лазерного диода 2 коллимируется цилиндрической линзой 5, проходит основание и противоположную грань призмы 7, образуя на ее выходе пучок A (фиг.4). Излучение ЛД 1 и 3 коллимируется соответственно цилиндрическими линзами 4 и 6 и отражается от боковых граней призмы 7, образуя пучки B и C. Лазерные пучки A, B и С, имеющие одинаковое направление распространения и соприкасающиеся соответствующими сторонами, фокусируются сферической линзой 8 в активный элемент 9, осуществляя его накачку.
Резонатор лазера образован торцем активного элемента 9, обращенным к сферической линзе 8, и выходным зеркалом 10.
При использовании в качестве активного элемента алюмоиттриевого граната с неодимом (YAG: Nd), имеющего рабочую длину волны λ = 1,064 мкм, лазерные диоды 1, 2, 3 должны иметь центральную длину волны излучения λд = 808 нм, которая устанавливается выбором рабочей температуры ЛД и регулируется микрохолодильником 11. Все оптические элементы лазера имеют покрытия. На цилиндрические линзы 4, 5, 6, сферическую линзу 8, основание призмы 7 и ее противоположную грань нанесены просветляющие покрытия на длину волны λд . На торец активного элемента 9, обращенный к линзе 8, нанесено комбинированное покрытие, имеющее коэффициент пропускания τ ≥ 95% для λд = 808 нм и коэффициент отражения ρ ≥ 99,8% для λ = 1,064 мкм. На противоположный торец активного элемента нанесено просветляющее покрытие с коэффициентом пропускания τ ≥ 0,1% для λ = 1,064 мкм. Грань призмы 7, противоположная основанию, имеет ширину H = φл Fц, где φл - расходимость излучения лазерного диода в плоскости, перпендикулярной излучающему переходу, Fц - фокусное расстояние цилиндрической линзы. При типичной расходимости излучения ЛД φл = 45o и Kц = 0,3 мм получаем H = 0,24 мм.
В качестве микрохолодильника может быть использован термоэлектрический микрохолодильник на основе эффекта Пельтье типа K1-127-1,4/1,1, на теплоотводящей пластине 12 которого установлены все элементы лазера, включая тепловыделяющие элементы - лазерные диоды и активный элемент. Такой микрохолодильник обеспечивает отвод тепла при установке трех лазерных диодов с выходной мощностью 3 Вт. Выходная мощность лазера на длине волны 1,064 мкм составляет при этом не менее 3 Вт в одномодовом режиме.
Отвод тепла от микрохолодильника осуществляется через основание 11, припаянное к нижней "горячей" пластине микрохолодильника.
Отметим, что для получения линейно поляризованного излучения в состав лазера может быть введена пластина 14, установленная под углом Брюстера.
Предложенная конструкция лазера позволяет увеличить выходную мощность лазера на 30 - 50% при сохранении простоты конструкции и снижении стоимости по отношению к лазерам аналогичной выходной мощности.
Claims (1)
- Твердотельный лазер с накачкой лазерными диодами, включающий микрохолодильник, на теплопроводящей пластине которого установлены лазерные диоды с цилиндрическими линзами, а также последовательно соединенные сферическая линза, активный элемент и выходное зеркало резонатора, причем, на торец активного элемента со стороны сферической линзы нанесено комбинированное покрытие, отражающее на рабочей длине волны лазера и пропускающее на длине волны лазерных диодов, а на противоположный торец активного элемента нанесено просветляющее покрытие на рабочей длине волны лазера, отличающийся тем, что в него введена трапецеидальная призма, на основание и противоположную грань которой нанесены просветляющие, а на две боковые грани нанесены отражающие на длине волны лазерных диодов покрытия, причем ширина Н грани, противоположной основанию равна H = φлFц, где φл - расходимость излучения лазерного диода в плоскости, перпендикулярной излучающему переходу лазерного диода, Fц
фокусное расстояние цилиндрической линзы, а лазерные диоды, число которых равно 3, размещены соответственно со стороны двух боковых граней и с основания трапецеидальной призмы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96122924A RU2105399C1 (ru) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | Твердотельный лазер с накачкой лазерными диодами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96122924A RU2105399C1 (ru) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | Твердотельный лазер с накачкой лазерными диодами |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2105399C1 true RU2105399C1 (ru) | 1998-02-20 |
RU96122924A RU96122924A (ru) | 1998-03-27 |
Family
ID=20187766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96122924A RU2105399C1 (ru) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | Твердотельный лазер с накачкой лазерными диодами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2105399C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000027002A1 (fr) * | 1998-11-04 | 2000-05-11 | Laserlab Research Ltd | Additionneur rayonnant |
WO2001082430A1 (fr) * | 2000-04-26 | 2001-11-01 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'energomashtekhnika' | Regle de diodes laser |
WO2001082429A1 (fr) * | 2000-04-26 | 2001-11-01 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'energomashtekhnika' | Regle de diodes laser |
WO2001055773A3 (fr) * | 2000-01-27 | 2002-04-11 | Rayteq Lasers Ind Ltd | Combineur de rayonnements |
-
1996
- 1996-12-03 RU RU96122924A patent/RU2105399C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
2. Куратьев М.И. и др. Неодимовые излучатели с лазерной диодной накачкой, Известия АН СССР, сер.физическая. - М.: Наука, 1990, т. 54, N 10, с. 1994 - 1999. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000027002A1 (fr) * | 1998-11-04 | 2000-05-11 | Laserlab Research Ltd | Additionneur rayonnant |
WO2001055773A3 (fr) * | 2000-01-27 | 2002-04-11 | Rayteq Lasers Ind Ltd | Combineur de rayonnements |
WO2001082430A1 (fr) * | 2000-04-26 | 2001-11-01 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'energomashtekhnika' | Regle de diodes laser |
WO2001082429A1 (fr) * | 2000-04-26 | 2001-11-01 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'energomashtekhnika' | Regle de diodes laser |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6327291B1 (en) | Fiber stub end-pumped laser | |
US4713822A (en) | Laser device | |
US8576885B2 (en) | Optical pump for high power laser | |
US6208679B1 (en) | High-power multi-wavelength external cavity laser | |
US6192062B1 (en) | Beam combining of diode laser array elements for high brightness and power | |
EP1646117B1 (en) | Optical amplifier comprising an end pumped zig-zag slab gain medium | |
US5521932A (en) | Scalable side-pumped solid-state laser | |
US6362919B1 (en) | Laser system with multi-stripe diode chip and integrated beam combiner | |
US6081542A (en) | Optically pumped laser with multi-facet gain medium | |
EP0587154A2 (en) | Narrow bandwidth laser array system | |
US5181223A (en) | High-efficiency mode-matched transversely-pumped solid state laser amplifier | |
US5048044A (en) | Optically pumped lasers | |
CN112652950B (zh) | 一种波长锁定半导体激光器系统 | |
US5268913A (en) | Frequency-doubling solid state laser | |
US6160934A (en) | Hollow lensing duct | |
US5764677A (en) | Laser diode power combiner | |
EP0393163A1 (en) | Face pumped, looped fibre bundle, phased-array laser oscillator | |
US6914928B2 (en) | Diode array end pumped slab laser | |
RU2105399C1 (ru) | Твердотельный лазер с накачкой лазерными диодами | |
US5235610A (en) | Prism gain module and method | |
US5999554A (en) | Fiber stub end-pumped laser | |
KR101857751B1 (ko) | 슬랩 고체 레이저 증폭장치 | |
US5513205A (en) | End-pumping laser configuration utilizing a retroreflector as an input coupler | |
JP3271603B2 (ja) | Ld励起固体レーザ装置 | |
US6967766B2 (en) | Zigzag slab laser amplifier with integral reflective surface and method |