專利名稱：一種用于ld端面泵浦的反射式泵浦系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種端面泵浦固體激光系統(tǒng)，特別涉及一種用于LD端面泵浦的 反射式泵浦系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前高端的固體激光器為獲得高質(zhì)量的泵浦光束，大多采用組合光學(xué)耦合元件對 LD (激光二級管)光源進行整形，再通過耦合元件導(dǎo)入光纖內(nèi)，最終由光纖的輸出對準固體 激光晶體的端面進行泵浦。這種高質(zhì)量的泵浦光輸出裝置成本非常昂貴，故一般應(yīng)用于高 質(zhì)量激光束輸出的激光器。而目前中低端的固體激光器應(yīng)用也非常廣泛，如激光打標機等 領(lǐng)域，采用高質(zhì)量的LD光源整形裝置成本太高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為克服上述各種在中低端激光器的設(shè)備中使用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的光耦合元 件對LD光源進行整形，造成生產(chǎn)成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難以維護的缺點。本實用新型的技術(shù)方案是該LD端面泵浦的反射式泵浦系統(tǒng)，包括依次排列的LD 泵浦源、快軸壓縮棒和嵌入熱沉內(nèi)的激光晶體，其特征在于所述快軸壓縮棒與激光晶體之 間有一反射式空心套筒，所述快軸壓縮棒為光纖或玻璃棒。所述激光晶體的長方體，其泵浦端端面鍍有泵浦光的增透膜和激光的反射膜，其 側(cè)面鍍有對泵浦光的反射膜。所述反射式空心套筒為錐形，錐形大口為光入射口，錐形小口為光出射口。所述光入射口大于LD線寬，所述光出射口小于激光晶體端面。所述反射式空心套筒由相互平行的蓋板和底板以及左、右反射板組成，所述蓋板、 底板、左反射板、右反射板的反射面上鍍有對泵浦光的反射膜。所述熱沉為U形，激光晶體嵌入U形槽內(nèi)。所述激光晶體外包裹有導(dǎo)熱介質(zhì)。所述泵浦源與快軸壓縮棒、反射空心套筒為近距離排列。本實用新型的LD泵浦源發(fā)出的泵浦光經(jīng)快軸壓縮棒整形，得到快軸發(fā)散角減小 的光束和慢軸發(fā)散角不變的光束，該復(fù)合光束經(jīng)反射式空心套筒的反射，很少消耗，絕大部 分泵浦光由光出射口射出，對激光晶體的端面進行泵浦，提高了泵浦效率。激光晶體側(cè)面鍍泵浦光高反射膜，其作用是避免入射到晶體的泵浦光在晶體側(cè)面 出射，提泵浦光的耦合效率，激光晶體的泵浦端面鍍有增透膜可提高泵浦光的透過率，而激 光晶體泵浦端面鍍有激光的高反射層，其作用是充當(dāng)激光諧振腔的后反射鏡，激光晶體在 泵浦光的激發(fā)下，在特定激光諧振腔中產(chǎn)生受激輻射，從激光諧振腔的輸出端輸出激光。反射空心套筒設(shè)計成錐形，在蓋板、底板、左、右反射板上均鍍有反射層，光束從大 口入射經(jīng)過錐形反射式空心套筒的反射層的反射，其光損耗小，且有聚集作用，使其對激光 晶體的端面進行高效泵浦。[0015]本實用新型達到的有益效果是裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易安裝維護，泵浦效率 高，輸出激光光束質(zhì)量好。說明附圖圖ILD端面泵浦的反射式泵浦系統(tǒng)中心剖面俯視示意圖，圖2LD端面泵浦的反射式泵浦系統(tǒng)中心剖面?zhèn)纫暿疽鈭D，圖3熱沉及激光晶體橫切面示意圖，圖4LD泵浦源的慢軸θ 〃光路示意圖，圖5LD泵浦源的快軸θ ±壓縮光路示意圖，上述各圖詳細結(jié)構(gòu)名稱是1-泵浦源，2-卡座，21-螺絲，31-反射式空心套筒， 3-光入射口，32-光出射口，4-基座，5-左反射板，51-高反射膜，6-熱沉，61-固定螺絲， 62-高導(dǎo)熱介質(zhì)，63-熱沉蓋，64-內(nèi)六角螺絲，7-右反射板，8-快軸壓縮棒，9-激光晶體， 91-增透膜，92-高反射膜，93-反射膜，10-蓋板，11-底板，12-高反射膜。
具體實施方式
本實用新型LD端面泵浦的反射式泵浦系統(tǒng)的主要構(gòu)成是基座4、泵浦源1、反射 式空心套筒31、快軸壓縮棒8、熱沉6、激光晶體9。如

圖1、圖2所示，泵浦源1是高功率激光二級管(LD)條，上面約19個發(fā)光區(qū)，長 度約10mm，泵浦源1固定在基體4上。所述快軸壓縮棒8的兩端由卡座2固定，卡座2通 過螺絲21固定在基座4上。所述泵浦源1與快軸壓縮棒8為非接觸式近距離安裝于基座 4上。所述反射式空心套筒31固定于基座4上，其構(gòu)成是由兩塊互相平行的底板11和 蓋板10構(gòu)成，在兩塊平行板之間固定有左反射板5和右反射板7，兩反射板形成一定夾角， 使反射式空心套筒31成錐形，所述反射空心套筒31的左、右反射板5、7內(nèi)壁鍍有對泵浦光 的高反射膜51，所述兩平行板之間的距離略小于晶體端面的邊長，且兩平行板相對應(yīng)的面 鍍有高反射膜12。所述光入射口 3寬度略大于LD線寬，光出射口 32的邊長約小于激光晶 體9的端面的邊長。所述激光晶體9靠近反射式空心套筒31的光出射口 32端端面鍍有對泵浦光的增 透膜91以及對激光的高反射膜92，激光晶體9側(cè)面(即四個側(cè)面)鍍有高反射膜93。所述反射式空心套筒31的光出射口 32與激光晶體9的泵浦端為近距離安裝于 基座4上。反射式空心套筒31的光入射口 3端與快軸壓縮棒8為近距離放置(如圖2所 示)°所述熱沉6為帶散熱結(jié)構(gòu)的U型槽，通過固定螺絲61固定在基座4上，包裹高導(dǎo) 熱介質(zhì)62的激光晶體9嵌入熱沉6的U型槽內(nèi)，再蓋上熱沉蓋63，并用內(nèi)六角螺絲64，將 其固定在熱沉6上(如圖3所示)。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，泵浦源1的LD發(fā)出泵浦光，泵浦光的快軸方向(θ ± 約為30° )經(jīng)快軸壓縮棒8，把快軸發(fā)散角壓縮為約5°的光束(如圖5所示)，同時慢軸 (Θ 〃約為5至8° )方向的光束通過快軸壓縮棒8后光束的發(fā)散角發(fā)生改變不大。穿過快 軸壓縮棒8的快軸和慢軸兩個方向的泵浦光束經(jīng)光入射口 3，在左反射板5、右反射板7、底 板11、蓋板10的反射下，絕大部分泵浦光由光出射口 32射出(如圖4所示)，并對激光晶體9進行端面泵浦。由于光出射口 32的光束具有較大發(fā)散角，因而在激光晶體9側(cè)面鍍對 泵浦光的高反射膜93，其作用是避免入射到晶體的泵浦光在晶體側(cè)面出射，提泵浦光的耦 合效率，激光晶體9的泵浦端面鍍有增透膜91可提高泵浦光的透過率。而激光晶體9泵浦 端面鍍有激光的高反射膜92，其作用是充當(dāng)激光諧振腔的后反射鏡，激光晶體在泵浦光激 發(fā)下，在特定激光諧振腔中產(chǎn)生受激輻射，從激光諧振腔的輸出端輸出激光。 應(yīng)當(dāng)指出，以上所述具體實施方式
可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明 創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說明書參照附圖和實施例對本發(fā)明創(chuàng) 造已進行了詳細的說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明創(chuàng)造進行修改 或者等同替換，總之，一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其均應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求一種用于LD端面泵浦的反射式泵浦系統(tǒng)，包括依次線性排列的LD泵浦源，快軸壓縮棒和嵌入熱沉內(nèi)的激光晶體，其特征在于所述快軸壓縮棒與激光晶體之間有一反射式空心套筒，所述快軸壓縮棒為光纖或玻璃棒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于LD端面泵浦的反射式泵浦系統(tǒng)，其特征在于所述激光 晶體的長方體，其泵浦端端面鍍有泵浦光的增透膜和激光的反射膜，其側(cè)面鍍有對泵浦光 的反射膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于LD端面泵浦的反射式泵浦系統(tǒng)，其特征在于所述反射 空心套筒為錐形，錐形大口為光入射口，錐形小口為光出射口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于LD端面泵浦的反射式泵浦系統(tǒng)，其特征在于所述光入 射口大于LD線寬，所述光出射口小于激光晶體端面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于LD端面泵浦的反射式泵浦系統(tǒng)，其特征在于所述反射 空心套筒由相互平行的蓋板和底板以及左、右反射板組成，所述蓋板、底板、左反射板、右反 射板的反射面上鍍有對泵浦光的反射膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于LD端面泵浦的反射式泵浦系統(tǒng)，其特征在于所述泵浦 源與快軸壓縮棒、反射空心套筒為近距離線性排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于LD端面泵浦的反射式泵浦系統(tǒng)，其特征在于所述熱沉 為U形，激光晶體嵌入U形槽內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于LD端面泵浦的反射式泵浦系統(tǒng)，其特征在于所述激光 晶體外包裹有導(dǎo)熱介質(zhì)。
專利摘要本實用新型涉及一種端面泵浦固體激光晶體系統(tǒng)，特別涉及一種用于LD端面泵浦的反射式泵浦系統(tǒng)，包括依次線性排列的LD泵浦源，快軸壓縮棒和嵌入熱沉內(nèi)的激光晶體，其特征在于所述快軸壓縮棒與激光晶體之間有一反射空心套筒，所述快軸壓縮棒為光纖或玻璃棒，所述激光晶體的泵浦端側(cè)面鍍有泵浦光的反射膜。本實用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易安裝維護，固態(tài)激光晶體棒對LD泵浦光利用率極高。
文檔編號H01S3/042GK201663344SQ201020130390
公開日2010年12月1日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者戴特力, 朱仁江, 梁一平, 范嗣強 申請人:重慶師范大學(xué)