專利名稱：激光增益介質(zhì)及使用該激光增益介質(zhì)的激光振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光器，更具體地，涉及一種激光增益介質(zhì)的結(jié)構(gòu)、使用該激光增
益介質(zhì)的激光振蕩器。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在激光加工領(lǐng)域等中要求具有小尺寸但高輸出功率和高光束質(zhì)量的激光 器設(shè)備。傳統(tǒng)地，從輸出和光束質(zhì)量的觀點(diǎn)，氣體激光器已廣泛地用于高輸出功率的激光 器。然而，近來(lái)，使用激光二極管(LD)作為激勵(lì)光源的激光二極管泵浦固體激光器已迅速 普及。 為了通過(guò)使用固體激光器來(lái)實(shí)現(xiàn)高輸出功率的激光器，激光增益介質(zhì)中產(chǎn)生的熱 的排出是重要的。 圖1示出桿式固體激光器系統(tǒng)。泵浦光束102輻射在桿式激光增益介質(zhì)101的圓 柱形側(cè)面上并從桿端中的一端輸出放大的激光束103。在此類型的激光器系統(tǒng)中，沿徑向方 向在激光增益材料桿IOI內(nèi)部產(chǎn)生溫度梯度。此溫度梯度導(dǎo)致激光束的質(zhì)量的退化和激光 輸出下降。而且，必須考慮激光增益介質(zhì)對(duì)溫度梯度的耐久性并抑制輸出功率。此外，從晶 體生長(zhǎng)的觀點(diǎn)，難以實(shí)現(xiàn)大直徑桿的激光增益介質(zhì)，并且在實(shí)現(xiàn)高輸出功率方面具有限制。
已設(shè)想使用板式激光增益介質(zhì)的板形激光器系統(tǒng)來(lái)降低桿式激光增益介質(zhì)中的 上述溫度梯度。在此類型的激光器系統(tǒng)中，激光光束以Z字形方式傳播同時(shí)被在激光增益 介質(zhì)中完全反射并被放大。在此板形激光器系統(tǒng)中，即使在激光增益介質(zhì)中產(chǎn)生溫度梯度， 但由于激光束以Z字形方式在溫度梯度中傳播，所以能消除溫度梯度對(duì)激光束的影響。
使用盤(pán)式激光增益介質(zhì)的方法是已知的，以便解決固體激光器系統(tǒng)所特有的熱問(wèn) 題。圖2示出作為盤(pán)式激光器系統(tǒng)的示例的透射型激光器系統(tǒng)。泵浦光束112從外部輻射 到薄盤(pán)式激光增益介質(zhì)111。從激光增益介質(zhì)111的面中的一個(gè)供應(yīng)激光束114并將已放 大的激光束113從另一面輸出。在此激光器系統(tǒng)中，通過(guò)采用薄盤(pán)式的激光增益介質(zhì)，能使 泵浦光束的接收面的面積大。此外，能夠均勻地冷卻整個(gè)盤(pán)面，并能抑制激光增益介質(zhì)的溫 度梯度的產(chǎn)生。 取決于放大激光束的方法，盤(pán)式激光器系統(tǒng)主要分成圖2中所示的透射型激光器 系統(tǒng)和圖3中所示的反射型(主動(dòng)鏡型)激光器系統(tǒng)。 在透射型固體激光器系統(tǒng)中，盤(pán)中的溫度隨著泵浦光束112對(duì)盤(pán)式激光增益介質(zhì) 111的輻射而升高，從而產(chǎn)生溫度梯度。為了消除溫度提升和溫度梯度，將冷卻劑供應(yīng)到盤(pán) 的正面和背面，用于熱輻射115。在透射型固體激光器系統(tǒng)中，將已通過(guò)冷卻劑的激光束輸 出。由此，導(dǎo)致諸如輸出激光束的扭曲和對(duì)操作的限制(例如，在激光振蕩期間停止冷卻劑 的供應(yīng))的問(wèn)題。 另一方面，在圖3中所示的主動(dòng)鏡型固體激光器系統(tǒng)中，盤(pán)式激光增益介質(zhì)121的 面中的一個(gè)覆有反射膜，激光束123被從與該反射膜相對(duì)的面輸入并被輸出。通過(guò)在覆有 反射膜的整個(gè)面上提供熱排放機(jī)構(gòu)，能有效地將蓄積在激光增益介質(zhì)中的熱作為輻射125排出。在不受熱排放機(jī)構(gòu)影響的情況下輸出放大的激光束是可能的。此外，與透射型激光器 系統(tǒng)相比，由于激光束的光路發(fā)生折疊，所以對(duì)于一條返回路徑，還能另外地放大激光束。 因此，當(dāng)使用具有相同形狀的盤(pán)時(shí)，具有如下優(yōu)點(diǎn)與透射型激光器系統(tǒng)相比，在反射型激 光器系統(tǒng)中激光束的放大率更大。 與上文的描述相結(jié)合，下文的參考文獻(xiàn)也是已知的日本專利申請(qǐng)公布 (JP-A-Heisei 9-312430和JP-P2006-237170)。 在上述固體激光器系統(tǒng)中，由于光學(xué)激勵(lì)而在激光增益介質(zhì)中產(chǎn)生了大量的熱并 且激光增益介質(zhì)的溫度升高。因此，為了使激光器系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，必須對(duì)激光增益介質(zhì)進(jìn)行 冷卻以排放所產(chǎn)生的熱。 然而，由于通常固態(tài)激光增益介質(zhì)的熱導(dǎo)率低，所以在熱的內(nèi)部與冷卻的表面部 之間引起大的溫度梯度。為此，諸如折射率的偏差、機(jī)械應(yīng)力、消偏振和失諧的現(xiàn)象可能發(fā) 生。由此，容易導(dǎo)致光束質(zhì)量的下降、激光輸出的減少以及固態(tài)激光介質(zhì)的破壞。當(dāng)將該固 體激光器擴(kuò)展到高輸出功率時(shí)這將導(dǎo)致大問(wèn)題。 在大輸出功率的激光器中，必須在激光增益介質(zhì)中積聚大量能量。另一方面，應(yīng)用 多級(jí)放大以實(shí)現(xiàn)大增益的技術(shù)是已知的。在此情形中，因?yàn)榧す庠鲆娼橘|(zhì)是獨(dú)立的，所以擬 放大的輸入激光束的光軸容易由于激光器的機(jī)械振動(dòng)而發(fā)生移位。 為了獲得高光束質(zhì)量的激光束，要求激光束在該激光束傳播通過(guò)的激光增益介質(zhì) 的區(qū)域中被均勻地放大。此外，由于溫度梯度在整個(gè)激光增益介質(zhì)中產(chǎn)生，從而當(dāng)激光增益 介質(zhì)的溫度由于通過(guò)吸收泵浦光束產(chǎn)生的熱而顯著改變時(shí)，會(huì)給激光振蕩帶來(lái)不利影響， 所以要求在增益介質(zhì)當(dāng)中溫度是一致的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主題是要提供一種用于產(chǎn)生具有高質(zhì)量和高輸出功率的激光束同時(shí)抑 制增益介質(zhì)中的發(fā)熱的不利影響的技術(shù)。 在本發(fā)明的一方面中，一種激光增益介質(zhì)包括光學(xué)介質(zhì)，該光學(xué)介質(zhì)構(gòu)造用于傳 輸激光束，并具有入射面、第一面和與該第一面相對(duì)的第二面；以及增益介質(zhì)，該增益介質(zhì) 構(gòu)造用于放大該激光束同時(shí)反射該激光束。增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在該光學(xué)介質(zhì)的第 一面上作為第一面增益介質(zhì)，而剩余增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在光學(xué)介質(zhì)的第二面上作 為第二面增益介質(zhì)。激光束入射到光學(xué)介質(zhì)中，并通過(guò)第一面增益介質(zhì)和第二面增益介質(zhì) 被放大，同時(shí)通過(guò)第一面增益介質(zhì)和第二面增益介質(zhì)被交替反射。 在本發(fā)明的另一方面中，一種激光振蕩器包括光學(xué)共振器，該光學(xué)共振器具有輸 入側(cè)反射鏡和輸出側(cè)反射鏡；激光增益介質(zhì)，該激光增益介質(zhì)布置在該輸入側(cè)反射鏡與該 輸出側(cè)反射鏡之間；以及泵浦光源，該泵浦光源構(gòu)造為向激光增益介質(zhì)供應(yīng)泵浦光束。該激 光增益介質(zhì)包括光學(xué)介質(zhì)，該光學(xué)介質(zhì)構(gòu)造用于傳輸激光束和泵浦光束，并具有入射面、 第一面和與該第一面相對(duì)的第二面；以及增益介質(zhì)，該增益介質(zhì)通過(guò)該泵浦光束泵浦，并構(gòu) 造用于放大該激光束同時(shí)反射該激光束。增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在該光學(xué)介質(zhì)的第一 面上作為第一面增益介質(zhì)，而剩余增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在光學(xué)介質(zhì)的第二面上作為 第二面增益介質(zhì)。泵浦光束從泵浦光源入射到光學(xué)介質(zhì)中，并經(jīng)由光路泵浦第一面和第二 面增益介質(zhì)的每一個(gè)。激光束在該光路上傳播，并在光學(xué)共振器中通過(guò)第一面增益介質(zhì)和第二面增益介質(zhì)被放大，同時(shí)通過(guò)第一面增益介質(zhì)和第二面增益介質(zhì)被交替反射。
在本發(fā)明的又一方面中， 一種激光振蕩器包括光學(xué)共振器，該光學(xué)共振器具有輸 入側(cè)反射鏡和輸出側(cè)反射鏡；以及激光增益介質(zhì)，該激光增益介質(zhì)布置在該輸入側(cè)反射鏡 與該輸出側(cè)反射鏡之間。該激光增益介質(zhì)包括光學(xué)介質(zhì)，該光學(xué)介質(zhì)構(gòu)造用于傳輸激光束 和泵浦光束，并具有入射面、第一面和與該第一面相對(duì)的第二面；以及增益介質(zhì)，該增益介 質(zhì)通過(guò)該泵浦光束泵浦，并構(gòu)造用于放大該激光束同時(shí)反射該激光束。增益介質(zhì)中的至少 一個(gè)結(jié)合在該光學(xué)介質(zhì)的第一面上作為第一面增益介質(zhì)，而剩余增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié) 合在光學(xué)介質(zhì)的第二面上作為第二面增益介質(zhì)。該激光振蕩器還包括泵浦光源，該泵浦光 源為增益介質(zhì)的每一個(gè)設(shè)置，并構(gòu)造用于向增益介質(zhì)的每一個(gè)供應(yīng)泵浦光束。激光束在光 路上傳播，并在光學(xué)共振器中通過(guò)第一面增益介質(zhì)和第二面增益介質(zhì)被放大，同時(shí)通過(guò)第 一面增益介質(zhì)和第二面增益介質(zhì)被交替反射。 在本發(fā)明的再一方面中，一種激光振蕩器包括激光增益介質(zhì)；泵浦光源，該泵浦 光源構(gòu)造用于向該激光增益介質(zhì)供應(yīng)泵浦光束；激光束源，該激光束源構(gòu)造用于供應(yīng)激光 束；輸入光學(xué)系統(tǒng)，該輸入光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造用于在該泵浦光束傳播所在的光路上導(dǎo)引該激光 束；以及輸出光學(xué)系統(tǒng)，該輸出光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造用于將該激光束引入與該光路不同的方向。 該激光增益介質(zhì)包括光學(xué)介質(zhì)，該光學(xué)介質(zhì)構(gòu)造用于傳輸激光束和泵浦光束，并具有入射 面、第一面和與該第一面相對(duì)的第二面；以及增益介質(zhì)，該增益介質(zhì)通過(guò)該泵浦光束泵浦， 并構(gòu)造用于放大該激光束同時(shí)反射該激光束。增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在該光學(xué)介質(zhì)的 第一面上作為第一面增益介質(zhì)，而剩余增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在光學(xué)介質(zhì)的第二面上 作為第二面增益介質(zhì)。泵浦光束通過(guò)該輸入光學(xué)系統(tǒng)從泵浦光源入射到光學(xué)介質(zhì)中，并經(jīng) 由光路泵浦第一面和第二面增益介質(zhì)的每一個(gè)。激光束在光路上傳播，并通過(guò)第一面增益 介質(zhì)和第二面增益介質(zhì)被放大，同時(shí)通過(guò)第一面增益介質(zhì)和第二面增益介質(zhì)被交替反射， 并且放大的激光束通過(guò)輸出光學(xué)系統(tǒng)輸出。 在本發(fā)明的另一方面中，一種激光振蕩器包括激光增益介質(zhì)；泵浦光源，該泵浦 光源構(gòu)造用于供應(yīng)泵浦光束；激光束源，該激光束源構(gòu)造用于供應(yīng)激光束；激光束光學(xué)系 統(tǒng)，該激光束光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造用于將該激光束導(dǎo)向激光增益介質(zhì)；以及泵浦光束光學(xué)系統(tǒng)，該 泵浦光束光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造用于將該泵浦光束導(dǎo)向激光增益介質(zhì)。該激光增益介質(zhì)包括光學(xué) 介質(zhì)，該光學(xué)介質(zhì)構(gòu)造用于傳輸激光束和泵浦光束，并具有入射面、第一面和與該第一面相 對(duì)的第二面；以及增益介質(zhì)，該增益介質(zhì)通過(guò)該泵浦光束泵浦，并構(gòu)造用于放大該激光束同 時(shí)反射該激光束。增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在該光學(xué)介質(zhì)的第一面上作為第一面增益介 質(zhì)，而剩余增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在光學(xué)介質(zhì)的第二而上作為第二面增益介質(zhì)。泵浦 光束通過(guò)該泵浦光束光學(xué)系統(tǒng)從泵浦光源入射到光學(xué)介質(zhì)中，并經(jīng)由光路泵浦第一面和第 二面增益介質(zhì)的每一個(gè)。激光束在該光路上傳播，并通過(guò)第一面增益介質(zhì)和第二面增益介 質(zhì)被放大，同時(shí)通過(guò)第一面增益介質(zhì)和第二面增益介質(zhì)被交替反射。 因此，根據(jù)本發(fā)明，能在無(wú)增益介質(zhì)中的發(fā)熱的不利影響的情況下產(chǎn)生具有高質(zhì) 量和高輸出功率的激光束。


圖1是示出傳統(tǒng)的桿式固體激光器系統(tǒng)的簡(jiǎn) 圖2是示出傳統(tǒng)的透射型盤(pán)式激光器系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖；
圖3是示出傳統(tǒng)的反射型盤(pán)式激光器系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖； 圖4是示出在根據(jù)本發(fā)明的激光器系統(tǒng)中使用的激光增益介質(zhì)的透視圖； 圖5是示出使用本發(fā)明第一實(shí)施例中的激光增益介質(zhì)的激光振蕩器的狀態(tài)的剖
面圖； 圖6是示出第一實(shí)施例中的激光振蕩器的變形的簡(jiǎn)圖； 圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的激光振蕩器的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖； 圖8是示出第二實(shí)施例中的激光振蕩器的變形的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖； 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的激光振蕩器的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖； 圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的激光振蕩器的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖； 圖11是示出當(dāng)在一個(gè)泵浦光源的情況下調(diào)節(jié)激光增益介質(zhì)的厚度和摻入量時(shí)的
結(jié)果的表； 圖12是示出當(dāng)在兩個(gè)泵浦光源的情況下調(diào)節(jié)激光增益介質(zhì)的厚度和摻入量時(shí)的 結(jié)果的表； 圖13是示出增益介質(zhì)的每一個(gè)的厚度和泵浦光束的吸收因子的關(guān)系的簡(jiǎn)圖；以 及 圖14是示出激光增益介質(zhì)的另一泵浦方法的簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的激光器系統(tǒng)進(jìn)行描述。
[第一實(shí)施例] 圖4是示出在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的激光器系統(tǒng)中使用的激光增益介質(zhì)的結(jié) 構(gòu)的透視圖。激光增益基質(zhì)10是組合式的，由光學(xué)介質(zhì)1和多個(gè)增益介質(zhì)2a到2e組合而 成。 光學(xué)介質(zhì)1由與多個(gè)增益介質(zhì)2a到2e的材料相同的光學(xué)陶瓷材料形成，但不摻 有諸如Nd和Yb的有助于激光束放大的活性元素。光學(xué)介質(zhì)1具有兩個(gè)與YZ平面平行并 彼此相對(duì)的側(cè)面。所述側(cè)面的每一個(gè)具有梯形形狀，該梯形形狀具有位于Z軸方向上的下 邊和上邊以及位于光學(xué)介質(zhì)1的末端中的斜邊。光學(xué)介質(zhì)1具有平頂面4b，該頂面4b與 兩個(gè)梯形形狀的兩個(gè)上邊相連。頂面4b平行于XY平面。光學(xué)介質(zhì)1具有平底面4a，該底 面4a與兩個(gè)梯形形狀的兩個(gè)下邊相連。底面4a平行于XY平面并與頂面4b相對(duì)。光學(xué)介 質(zhì)1具有第一傾斜端面Sl，該傾斜端面Sl與平頂面4b、底面4a以及梯形形狀的兩個(gè)斜邊 相連。第一端面Sl形成為具有相對(duì)于底面4a小于90度的預(yù)定傾角。光學(xué)介質(zhì)l具有第 二端面S2，該端面S2是平的并與頂面4b、底面4a以及兩個(gè)梯形形狀的兩個(gè)剩余斜邊相連。 第二端面S2形成為具有相對(duì)于底面4a小于90度的預(yù)定傾角。這些傾角選擇和設(shè)定為當(dāng) 泵浦光束或激光束入射到Z字形光路時(shí)抑制在端面處的反射。 多個(gè)增益介質(zhì)2b和2d與光學(xué)介質(zhì)1的頂面4b結(jié)合。將至少一種活性元素?fù)饺?增益介質(zhì)2b和2d中以有助于激光束的放大。多個(gè)增益介質(zhì)2a、2c和2e與光學(xué)介質(zhì)1的 底面4a結(jié)合。將至少一種活性元素?fù)饺朐鲆娼橘|(zhì)2a、2c和2e中以有助于激光束的放大。 增益介質(zhì)2a到2e的每一個(gè)是板式(薄板)的。
增益介質(zhì)2a到2e由作為光學(xué)材料的釔鋁石榴石(YAG)的陶瓷、晶體等形成并摻有諸如Nd和Yb的活性元素。激光增益介質(zhì)10是組合式構(gòu)件，其中光學(xué)介質(zhì)1和增益介質(zhì)2a到2e以燒結(jié)方式彼此結(jié)合?；蛘撸鈱W(xué)介質(zhì)1和增益介質(zhì)2a到2e可通過(guò)粘合材料、光學(xué)結(jié)合材料等結(jié)合。由于光學(xué)介質(zhì)1和增益介質(zhì)2a到2e彼此相連成為一體，所以即使當(dāng)機(jī)械振動(dòng)施加到激光增益介質(zhì)10時(shí)，在該激光增益介質(zhì)10中也不出現(xiàn)光學(xué)偏差。
通過(guò)將陶瓷材料用作激光增益介質(zhì)，適于高輸出激光器的大型激光增益介質(zhì)變得可能。這樣，泵浦面積能得以擴(kuò)大。此外，由于陶瓷材料的高耐熱性而能夠使增益介質(zhì)吸收大光強(qiáng)的泵浦光束。 圖5是示出使用第一實(shí)施例中的激光增益介質(zhì)10的激光振蕩器的狀態(tài)的剖面圖。該激光振蕩器設(shè)有光學(xué)共振器，該光學(xué)共振器包括作為輸入側(cè)反射鏡的激光束全反射鏡5和作為輸出側(cè)反射鏡的輸出鏡6。激光增益介質(zhì)10布置在激光束全反射鏡5與輸出鏡6之間。 從泵浦光源12輸出的泵浦光束3傳輸通過(guò)激光束全反射鏡5并入射到端面Sl上。輸入到端面Sl的入射泵浦光束3通過(guò)與底面4a結(jié)合的增益介質(zhì)2a、2c和2e以及與頂面4b結(jié)合的增益介質(zhì)2b和2d交替反射以形成Z字形光路。也就是說(shuō)，入射泵浦光束3通過(guò)增益介質(zhì)2a、2b、2c、2d和2e連續(xù)反射而形成Z字形光路。泵浦光束3通過(guò)與同光學(xué)介質(zhì)1結(jié)合的面相對(duì)的增益介質(zhì)2a到2e的每一個(gè)的面(在下文中，將稱為背面)中的一個(gè)反射。例如，與光學(xué)介質(zhì)1的底面4a結(jié)合的增益介質(zhì)2a、2c和2e中的每一個(gè)具有與光學(xué)介質(zhì)1的底面4a相對(duì)的背面，作為反射面。與光學(xué)介質(zhì)1的頂面4b結(jié)合的增益介質(zhì)2b和2d中的每一個(gè)具有與光學(xué)介質(zhì)1的頂面4b相對(duì)的背面，作為反射面?？蓪⒏叻瓷渫繉油扛驳竭@些反射背面。優(yōu)選地，增益介質(zhì)2a到2e布置在這樣的位置上，使得在不涂覆高反射涂層的情況下，在Z字形光路上傳播的泵浦光束3被完全反射。使用全反射的激光增益介質(zhì)10的結(jié)構(gòu)能通過(guò)調(diào)節(jié)泵浦光束3到第一端面Sl的入射角以及增益介質(zhì)2a到2e的布置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)在光學(xué)介質(zhì)1中傳播時(shí)，泵浦光束3不被吸收。泵浦光束3從光學(xué)介質(zhì)1中的底面4a或頂面4b進(jìn)入增益介質(zhì)2a到2e的每一個(gè)，被增益介質(zhì)2a到2e的每一個(gè)吸收，在增益介質(zhì)的背面上被反射，并通過(guò)頂面4b或底面4a重新返回到光學(xué)介質(zhì)1 。由于在光學(xué)介質(zhì)1內(nèi)部，泵浦光束3不被吸收，所以光學(xué)介質(zhì)l本身不產(chǎn)生熱。增益介質(zhì)2a到2e通過(guò)吸收泵浦光束3而產(chǎn)生熱，但是具有薄板的形狀。因此，當(dāng)對(duì)增益介質(zhì)2a到2e的背面進(jìn)行冷卻時(shí)，它們被有效和均勻地冷卻。從增益介質(zhì)2a到2e產(chǎn)生的熱擴(kuò)散到光學(xué)介質(zhì)1中，以減弱熱透鏡效應(yīng)和熱雙折射。 可將散熱器或冷卻單元設(shè)置在激光增益介質(zhì)10周圍，在該散熱器或冷卻單元中，液態(tài)氮等流過(guò)流路。此冷卻單元至少冷卻增益介質(zhì)2a到2e的背面。 通常，在很多情形中，高反射涂層膜的傳熱速率不高。因此，當(dāng)增益介質(zhì)2a到2e的背面不涂覆有高反射保護(hù)涂層膜，并完全反射泵浦光束3時(shí)，熱傳導(dǎo)優(yōu)良并且能更加有效地執(zhí)行冷卻。 泵浦光束3被激光增益介質(zhì)10的增益介質(zhì)2a到2e吸收。從激光束源(未示出)供應(yīng)并通過(guò)泵浦光束的吸收而放大的激光束在激光束全反射鏡5與輸出鏡6之間共振并從激光增益介質(zhì)10通過(guò)輸出鏡6作為激光束4輸出。 使由增益介質(zhì)2a到2e的每一個(gè)中的泵浦光束的吸收引起的溫度提升恒定。這能夠基于增益介質(zhì)的不同厚度和/或活性元素的不同摻入量來(lái)實(shí)現(xiàn)。 在本實(shí)施例中，多個(gè)增益介質(zhì)結(jié)合在光學(xué)介質(zhì)1的頂面4b和底面4a上。在圖4和圖5的示例中，三個(gè)增益介質(zhì)2a、2c和2e結(jié)合在底面4a上，而兩個(gè)增益介質(zhì)2b和2d結(jié)合在頂面4b上。通過(guò)采用此種結(jié)構(gòu)，容易為布置在光路上的不同位置上的增益介質(zhì)給予不同的調(diào)節(jié)增益。增益介質(zhì)2a到2e的增益的示例在下文中示出。對(duì)由于通過(guò)每個(gè)增益介質(zhì)中的泵浦光吸收產(chǎn)生的熱而導(dǎo)致的溫度提升進(jìn)行調(diào)節(jié)以使其近似一致。
在光路上更靠近泵浦光源12的位置中，泵浦光束3更強(qiáng)。因此，當(dāng)泵浦光束3入射在具有相同特性的增益介質(zhì)中的一個(gè)上時(shí)，更靠近泵浦光源12的位置上的增益介質(zhì)具有更大的發(fā)熱量。如在本實(shí)施例中，通過(guò)調(diào)節(jié)增益介質(zhì)2a到2e的厚度或活性元素的摻入量，使得光路上遠(yuǎn)離泵浦光源12的增益介質(zhì)中的泵浦光束3的吸收因子更大，能使經(jīng)由光路上不同位置上的增益介質(zhì)產(chǎn)生的熱量得以均衡。 作為圖5中所示實(shí)施例的變形示例，泵浦光束不通過(guò)入射側(cè)反射鏡供應(yīng)，而是可從入射側(cè)反射鏡的外部供應(yīng)。例如，可通過(guò)使用取決于波長(zhǎng)的折射率從入射側(cè)反射鏡5的外部?jī)A斜地供應(yīng)泵浦光束以便形成Z字形光路。在這種情況下，通過(guò)將布魯斯特角(偏振角)用于激光束和泵浦光束中的每一個(gè)的波長(zhǎng)，能夠獲得期望的結(jié)果。
圖6示出第一實(shí)施例的變形中的激光振蕩器。在此變形中，四個(gè)增益介質(zhì)2a到2d兩兩結(jié)合在頂面4b和底面4a上。激光增益介質(zhì)10的側(cè)面是平行四邊形。即使在此結(jié)構(gòu)中，通過(guò)使用不同增益的增益介質(zhì)2a到2d也能實(shí)現(xiàn)上述效果。
[第二實(shí)施例] 圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的激光振蕩器的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。第二實(shí)施例中的激光振蕩器能通過(guò)使用圖4和圖5中所示的激光增益介質(zhì)10來(lái)實(shí)現(xiàn)。該激光振蕩器設(shè)有激光增益介質(zhì)10、泵浦光源12、激光束全反射鏡5、偏振光旋轉(zhuǎn)裝置7、全反射鏡8和偏振光分光器9。 從泵浦光源12輸出的泵浦光束3傳輸通過(guò)激光束全反射鏡5和偏振光分光器9并從第一端面S1入射到激光增益介質(zhì)10中。泵浦光束3激發(fā)或泵浦增益介質(zhì)2a到2e。另一方面，擬放大的激光束4從激光束源12入射并通過(guò)激光束全反射鏡5引向與泵浦光束3相同的光路。將擬放大的激光束4在激光增益介質(zhì)10內(nèi)部放大并將該放大的激光束從第二端面S2輸出。激光束4通過(guò)全反射鏡8反射并返回到第二端面S2。當(dāng)通過(guò)布置在第二端面S2與全反射鏡8之間的偏振光旋轉(zhuǎn)裝置7時(shí)，將激光束4的偏振角旋轉(zhuǎn)或改變預(yù)定角度。通過(guò)偏振光分光器9將從第二端面S2返回到第一端面S1的放大的激光束4引向與泵浦光束3傳播所在的光路不同的方向并在外部將該激光束4取出。 圖8是示出作為第二實(shí)施例的另一變形的激光振蕩器的簡(jiǎn)圖，該激光振蕩器具有從圖7中所示的結(jié)構(gòu)中去除了偏振光旋轉(zhuǎn)裝置7、全反射鏡8和偏振光分光器9的結(jié)構(gòu)。在此激光振蕩器中，將激光束4在激光增益介質(zhì)10內(nèi)部放大，并將該放大的激光束4從第二端面S2輸出，而不通過(guò)任何全反射鏡來(lái)反射它。
[第三實(shí)施例] 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的激光振蕩器的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。此實(shí)施例中的激光振蕩器能通過(guò)使用圖4和圖5中所示的激光增益介質(zhì)10來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，對(duì)增益介質(zhì)2a到2e的厚度和/或摻入量進(jìn)行調(diào)節(jié)使得當(dāng)來(lái)自多個(gè)泵浦光源12a和12b的泵浦光束3a和3b被增益介質(zhì)2a到2e吸收并通過(guò)該吸收而產(chǎn)生熱時(shí)，增益介質(zhì)2a到2e的溫度提升得以一致。該激光振蕩器設(shè)有激光增益介質(zhì)10、泵浦光源12a和12b、激光束全反射鏡5a和5b以及輸出鏡6。 泵浦光源12a輸出泵浦光束3a。泵浦光束3a傳輸通過(guò)激光束全反射鏡5a并入射到光學(xué)介質(zhì)1的第一端面Sl上。由于該入射泵浦光束3a通過(guò)底面4a上的增益介質(zhì)2a、2c和2e以及頂面4b上的增益介質(zhì)2b和2d交替反射，所以它形成上述的Z字形光路。泵浦光源12b輸出泵浦光束3b。泵浦光束3b傳輸通過(guò)激光束全反射鏡5b并入射到光學(xué)介質(zhì)1的第二端面S2上。該入射泵浦光束3b形成與泵浦光束3a相同的Z字形光路。
泵浦光束3a通過(guò)布置在第二端面S2與泵浦光源12b之間的激光束全反射鏡5b導(dǎo)向與第二端面S2與泵浦光源12b之間的光路不同的方向。輸出鏡6布置在輸出路徑上。泵浦光束3a和泵浦光束3b被激光增益介質(zhì)10的增益介質(zhì)2a到2e完全吸收并產(chǎn)生熒光。所產(chǎn)生的熒光在位于激光束全反射鏡5a與輸出鏡6之間的光學(xué)共振器中共振并從輸出鏡6作為激光束4輸出。
[第四實(shí)施例] 圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的激光振蕩器的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。此實(shí)施例中的激光振蕩器能通過(guò)使用圖4和圖5中所示的激光增益介質(zhì)IO來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，將增益介質(zhì)2a到2e的厚度和/或摻入量調(diào)節(jié)為使得即使通過(guò)吸收來(lái)自多個(gè)泵浦光源的泵浦光束而產(chǎn)生的熱被給予到增益介質(zhì)2a到2e的每一個(gè)，增益介質(zhì)2a到2e的溫度提升也是一致的。該激光振蕩器設(shè)有激光增益介質(zhì)10、泵浦光源12a和12b、激光束全反射鏡5a和5b、偏振光旋轉(zhuǎn)裝置7和偏振光分光器9。 與第二實(shí)施例的激光振蕩器相比，在此實(shí)施例中增加了泵浦光源12b 。從泵浦光源12b輸出的泵浦光束3b傳輸通過(guò)激光束全反射鏡5b和偏振光旋轉(zhuǎn)裝置7并在與從泵浦光源12a輸出的泵浦光束3a相同的光路上導(dǎo)引。通過(guò)泵浦光束3a和3b激勵(lì)或泵浦增益介質(zhì)2a到2e。與第二實(shí)施例相似，激光束4在與泵浦光束3a和3b相同的光路上導(dǎo)引，且通過(guò)增益介質(zhì)2a到2e放大并沿與泵浦光束3a和3b的光路不同的方向通過(guò)偏振光分光器9輸出。 與第一實(shí)施例類似，在第二實(shí)施例到第四實(shí)施例的激光器系統(tǒng)中，通過(guò)使用增益介質(zhì)2a到2e調(diào)節(jié)吸收因子，來(lái)對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)以使其一致。因此，能產(chǎn)生具有高質(zhì)量的放大的激光束。此外，與第一實(shí)施例類似，通過(guò)冷卻單元能有效地去除在增益介質(zhì)2a到2e中產(chǎn)生的熱。應(yīng)注意的是增益介質(zhì)的數(shù)量和每個(gè)增益介質(zhì)的尺寸不限于上述實(shí)施例，而是可基于放大和輸出來(lái)確定。 應(yīng)注意的是在，第一實(shí)施例到第四實(shí)施例的激光器系統(tǒng)中，泵浦光束通過(guò)端面Sl和/或S2入射到激光增益介質(zhì)10中。然而，如圖14中所示，泵浦光束可獨(dú)立于其它激光增益介質(zhì)從與激光增益介質(zhì)相對(duì)的方向入射到激光增益介質(zhì)的每一個(gè)中。在此情形中，能獲得與圖4到圖10中所示的激光振蕩器相同的效果。在此情形中，通過(guò)調(diào)節(jié)增益介質(zhì)的厚度和摻入量，來(lái)使通過(guò)吸收泵浦光束而導(dǎo)致的增益介質(zhì)中的溫度提升得以一致。
發(fā)明人如下地調(diào)節(jié)增益介質(zhì)2a到2e的厚度和摻入量 (1)將增益介質(zhì)調(diào)節(jié)為使得增益介質(zhì)的每一個(gè)的溫度提升一致并且對(duì)于確定的激勵(lì)功率和光束尺寸等于或小于20K，
(2)將增益介質(zhì)調(diào)節(jié)為使得等于或大于99%的泵浦光束被激光增益介質(zhì)吸收，以及 (3)當(dāng)激光束在激光介質(zhì)內(nèi)部的一條光路上前進(jìn)和返回時(shí)，能有效地提取蓄積功率。 圖11和圖12示出增益介質(zhì)2a到2e的厚度和增益介質(zhì)2a到2e中的活性元素的摻入濃度恒定的情形以及對(duì)摻入濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)的情形的計(jì)算結(jié)果。圖11示出在一個(gè)泵浦光源的情況下的結(jié)果，而圖12示出在兩個(gè)泵浦光源的情況下的結(jié)果。 圖13示出當(dāng)?shù)皆鲆娼橘|(zhì)2a到2e的每一個(gè)的入射角為60度時(shí)增益介質(zhì)的每一個(gè)
的厚度和泵浦光束的吸收因子的關(guān)系。右手側(cè)的豎直軸顯示當(dāng)使用500W光源時(shí)的吸收量。 圖11和圖12中的溫度差A(yù)T計(jì)算如下 AT = QXdA XS 這里Q :熱值(W)(吸收量的加％ ) d :介質(zhì)的厚度(mm) k :傳熱速率(20W/mK) S :光束的面積(2r = 5mm)。
權(quán)利要求
一種激光增益介質(zhì)，包括光學(xué)介質(zhì)，該光學(xué)介質(zhì)構(gòu)造用于傳輸激光束，并具有入射面、第一面和與所述第一面相對(duì)的第二面；以及增益介質(zhì)，該增益介質(zhì)通過(guò)泵浦激光束泵浦，并構(gòu)造用于放大所述激光束同時(shí)反射所述激光束，其中所述增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在所述光學(xué)介質(zhì)的第一面上作為第一面增益介質(zhì)，而剩余增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在所述光學(xué)介質(zhì)的第二面上作為第二面增益介質(zhì)，其中所述激光束通過(guò)所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益介質(zhì)被放大，同時(shí)通過(guò)所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益介質(zhì)被交替反射。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光增益介質(zhì)，其中所述增益介質(zhì)由相同的光學(xué)材料形成并 摻有至少一種活性元素。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光增益介質(zhì)，其中所述活性元素向所述增益介質(zhì)中的摻入 量以及所述增益介質(zhì)在垂直于所述第一面或所述第二面的方向上的厚度中的至少一個(gè)被 調(diào)節(jié)，使得通過(guò)吸收所述泵浦光束而產(chǎn)生的熱量在所述增益介質(zhì)上一致。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光增益介質(zhì)，其中所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益 介質(zhì)中靠近所述入射面的一個(gè)的所述泵浦光束的吸收因子小于遠(yuǎn)離所述入射面的另一增 益介質(zhì)的所述泵浦光束的吸收因子。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任一項(xiàng)所述的激光增益介質(zhì)，其中所述激光增益介質(zhì)的所 述第一面和所述第二面被冷卻。
6. —種激光振蕩器，包括光學(xué)共振器，該光學(xué)共振器具有輸入側(cè)反射鏡和輸出側(cè)反射鏡；激光增益介質(zhì)，該激光增益介質(zhì)布置在所述輸入側(cè)反射鏡與所述輸出側(cè)反射鏡之間；以及泵浦光源，該泵浦光源構(gòu)造用于向所述激光增益介質(zhì)供應(yīng)泵浦光束， 其中所述激光增益介質(zhì)包括光學(xué)介質(zhì)，該光學(xué)介質(zhì)構(gòu)造用于傳輸激光束和所述泵浦光束，并具有入射面、第一面和 與所述第一面相對(duì)的第二面；以及增益介質(zhì)，該增益介質(zhì)通過(guò)所述泵浦光源泵浦，并構(gòu)造用于放大所述激光束同時(shí)反射 所述激光束，其中所述增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在所述光學(xué)介質(zhì)的第一面上作為第一面增益介 質(zhì)，而剩余增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在所述光學(xué)介質(zhì)的第二面上作為第二面增益介質(zhì)，其中所述泵浦光束從所述泵浦光源經(jīng)由所述入射面入射到所述光學(xué)介質(zhì)中，并經(jīng)由光 路泵浦所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益介質(zhì)，同時(shí)通過(guò)所述第一面增益介質(zhì)和所述 第二面增益介質(zhì)被交替反射，以及其中所述激光束在所述光學(xué)共振器中產(chǎn)生，在所述光路上傳播，并在所述光學(xué)共振器 中通過(guò)所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益介質(zhì)被放大。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光振蕩器，其中所述增益介質(zhì)由相同的光學(xué)材料形成并摻 有至少一種活性元素。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光振蕩器，其中所述活性元素向所述增益介質(zhì)中的摻入量以及所述增益介質(zhì)在垂直于所述第一面或所述第二面的方向上的厚度中的至少一個(gè)被調(diào) 節(jié)，使得通過(guò)吸收所述泵浦光束而產(chǎn)生的熱量在所述增益介質(zhì)上一致。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光振蕩器，其中所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益介 質(zhì)中靠近所述入射面的一個(gè)的吸收因子小于遠(yuǎn)離所述入射面的另一增益介質(zhì)的吸收因子。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6到9中的任一項(xiàng)所述的激光振蕩器，還包括 冷卻單元，該冷卻單元構(gòu)造用于冷卻所述激光增益介質(zhì)的所述第一面和所述第二面。
11. 一種激光振蕩器，包括光學(xué)共振器，該光學(xué)共振器具有輸入側(cè)反射鏡和輸出側(cè)反射鏡；激光增益介質(zhì)，該激光增益介質(zhì)布置在所述輸入側(cè)反射鏡與所述輸出側(cè)反射鏡之間；以及泵浦光源，該泵浦光源構(gòu)造用于向所述激光增益介質(zhì)供應(yīng)泵浦光束， 其中所述激光增益介質(zhì)包括光學(xué)介質(zhì)，該光學(xué)介質(zhì)構(gòu)造用于傳輸激光束和所述泵浦光束，并具有入射面、第一面和 與所述第一面相對(duì)的第二面；以及增益介質(zhì)，該增益介質(zhì)通過(guò)所述泵浦光源泵浦，并構(gòu)造用于放大所述激光束同時(shí)反射 所述激光束，其中所述增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在所述光學(xué)介質(zhì)的第一面上作為第一面增益介 質(zhì)，而剩余增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在所述光學(xué)介質(zhì)的第二面上作為第二面增益介質(zhì)， 以及其中所述激光束在所述光學(xué)共振器中產(chǎn)生，在所述光學(xué)共振器中通過(guò)所述第一面增益 介質(zhì)和所述第二面增益介質(zhì)被放大，同時(shí)通過(guò)所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益介質(zhì) 被交替反射。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的激光振蕩器，其中所述增益介質(zhì)由相同的光學(xué)材料形成并 摻有至少一種活性元素。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的激光振蕩器，其中所述活性元素向所述增益介質(zhì)中的摻入 量以及所述增益介質(zhì)在垂直于所述第一面或所述第二面的方向上的厚度中的至少一個(gè)被 調(diào)節(jié)，使得通過(guò)吸收所述泵浦光束而產(chǎn)生的熱量在所述增益介質(zhì)上一致。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的激光振蕩器，其中所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益 介質(zhì)中靠近所述入射面的一個(gè)的吸收因子小于遠(yuǎn)離所述入射面的另一增益介質(zhì)的吸收因 子。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11到14中的任一項(xiàng)所述的激光振蕩器，還包括 冷卻單元，該冷卻單元構(gòu)造用于冷卻所述激光增益介質(zhì)的所述第一面和所述第二面。
16. —種激光振蕩器，包括 激光增益介質(zhì)；泵浦光源，該泵浦光源構(gòu)造用于供應(yīng)泵浦光束； 激光束源，該激光束源構(gòu)造用于供應(yīng)激光束；輸入光學(xué)系統(tǒng)，該輸入光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造用于在所述泵浦光束傳播所在的光路上導(dǎo)引所述 激光束；以及輸出光學(xué)系統(tǒng)，該輸出光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造用于將放大激光束引入與所述光路不同的方向，其中所述激光增益介質(zhì)包括光學(xué)介質(zhì)，該光學(xué)介質(zhì)構(gòu)造用于傳輸所述激光束和所述泵浦光束，并具有入射面、第一 面和與所述第一面相對(duì)的第二面；以及增益介質(zhì)，該增益介質(zhì)通過(guò)所述泵浦光源泵浦，并構(gòu)造用于放大所述激光束同時(shí)反射 所述激光束，其中所述增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在所述光學(xué)介質(zhì)的第一面上作為第一面增益介 質(zhì)，而剩余增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在所述光學(xué)介質(zhì)的第二面上作為第二面增益介質(zhì)，其中所述泵浦光束通過(guò)所述輸入光學(xué)系統(tǒng)從所述泵浦光源經(jīng)由所述入射面入射到所 述光學(xué)介質(zhì)中，并經(jīng)由所述光路泵浦所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益介質(zhì)，同時(shí)通 過(guò)所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益介質(zhì)被交替反射，以及其中所述激光束在所述光路上傳播，并通過(guò)所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益介 質(zhì)被放大。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的激光振蕩器，其中所述增益介質(zhì)由相同的光學(xué)材料形成并 摻有至少一種活性元素。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的激光振蕩器，其中所述活性元素向所述增益介質(zhì)中的摻入 量以及所述增益介質(zhì)在垂直于所述第一面或所述第二面的方向上的厚度中的至少一個(gè)被 調(diào)節(jié)，使得通過(guò)吸收所述泵浦光束而產(chǎn)生的熱量在所述增益介質(zhì)上一致。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的激光振蕩器，其中所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益介質(zhì)中靠近所述入射面的一個(gè)的吸收因子小于遠(yuǎn)離所述入射面的另一增益介質(zhì)的吸收因 子。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16到19中的任一項(xiàng)所述的激光振蕩器，還包括 冷卻單元，該冷卻單元構(gòu)造用于冷卻所述激光增益介質(zhì)的所述第一面和所述第二面。
21. —種激光振蕩器，包括 激光增益介質(zhì)；泵浦光源，該泵浦光源構(gòu)造用于供應(yīng)泵浦光束；激光束源，該激光束源構(gòu)造用于向所述激光增益介質(zhì)供應(yīng)激光束；激光束光學(xué)系統(tǒng)，該激光束光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造用于將所述激光束導(dǎo)向所述激光增益介質(zhì)；以及泵浦光束光學(xué)系統(tǒng)，該泵浦光束光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造用于將所述泵浦光束導(dǎo)向所述激光增益 介質(zhì)，其中所述激光增益介質(zhì)包括光學(xué)介質(zhì)，該光學(xué)介質(zhì)構(gòu)造用于傳輸所述激光束和所述泵浦光束，并具有入射面、第一 面和與所述第一面相對(duì)的第二面；以及增益介質(zhì)，該增益介質(zhì)通過(guò)所述泵浦光束泵浦，并構(gòu)造用于放大所述激光束同時(shí)反射 所述激光束，其中所述增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在所述光學(xué)介質(zhì)的第一面上作為第一面增益介 質(zhì)，而剩余增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在所述光學(xué)介質(zhì)的第二面上作為第二面增益介質(zhì)，其中所述泵浦光束通過(guò)所述泵浦光束光學(xué)系統(tǒng)從所述泵浦光源入射到所述光學(xué)介質(zhì) 中，并泵浦所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益介質(zhì)，以及其中所述激光束通過(guò)所述激光束光學(xué)系統(tǒng)從所述激光束源經(jīng)由所述入射面入射到所 述光學(xué)介質(zhì)中，并通過(guò)所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益介質(zhì)被放大，同時(shí)通過(guò)所述 第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益介質(zhì)被交替反射。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的激光振蕩器，其中所述增益介質(zhì)由相同的光學(xué)材料形成并 摻有至少一種活性元素。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的激光振蕩器，其中所述活性元素向所述增益介質(zhì)中的摻入 量以及所述增益介質(zhì)在垂直于所述第一面或所述第二面的方向上的厚度中的至少一個(gè)被 調(diào)節(jié)，使得通過(guò)吸收所述泵浦光束而產(chǎn)生的熱量在所述增益介質(zhì)上一致。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的激光振蕩器，其中所述第一面增益介質(zhì)和所述第二面增益 介質(zhì)中靠近所述入射面的一個(gè)的吸收因子小于遠(yuǎn)離所述入射面的另一增益介質(zhì)的吸收因 子。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21到24中的任一項(xiàng)所述的激光振蕩器，還包括 冷卻單元，該冷卻單元構(gòu)造用于冷卻所述激光增益介質(zhì)的所述第一面和所述第二面。
全文摘要
本發(fā)明涉及激光增益介質(zhì)及使用該激光增益介質(zhì)的激光振蕩器。所述激光增益介質(zhì)包括光學(xué)介質(zhì)，該光學(xué)介質(zhì)構(gòu)造用于傳輸激光束，并具有入射面、第一面和與該第一面相對(duì)的第二面；以及增益介質(zhì)，該增益介質(zhì)構(gòu)造用于放大該激光束同時(shí)反射該激光束。增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在該光學(xué)介質(zhì)的第一面上作為第一面增益介質(zhì)，而剩余增益介質(zhì)中的至少一個(gè)結(jié)合在光學(xué)介質(zhì)的第二面上作為第二面增益介質(zhì)。激光束入射到光學(xué)介質(zhì)中，并通過(guò)第一面增益介質(zhì)和第二面增益介質(zhì)被放大同時(shí)通過(guò)第一面增益介質(zhì)和第二面增益介質(zhì)被交替反射。
文檔編號(hào)H01S3/10GK101740992SQ200910160929
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月4日
發(fā)明者今崎一夫, 佐伯拓, 古瀨裕章, 宮永憲明, 齋藤智子, 河仲準(zhǔn)二, 石井伸也, 竹下賢司 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社;國(guó)立大學(xué)法人大阪大學(xué)