專利名稱：固態(tài)激光放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種固態(tài)激光放大器，屬于激光加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在激光加工應(yīng)用上需要一種高重復(fù)頻率(!^petition rate)以及高輸出功率 (output power)，以往選用的固態(tài)激光晶體多為Nd:YAG，由于螢光壽命較長(zhǎng)，重復(fù)頻率僅能達(dá)到50kHz左右，因此加工速度受限。此外，關(guān)于高輸出功率，以往的一種固態(tài)激光可以分為端面激發(fā)(end-pumping) 與側(cè)邊激發(fā)(side-pumping)兩種。若為端面激發(fā)是由固態(tài)激光晶體的兩個(gè)端面導(dǎo)入激發(fā)光源，此種激發(fā)方式容易產(chǎn)生模態(tài)為基模TEMtltlW激光出光，適合使用于加工應(yīng)用，但由于固態(tài)激光晶體的端面面積小，因此限制了激發(fā)光源的強(qiáng)度與激光出光功率，此外端面激發(fā)的光路校準(zhǔn)需要將激發(fā)光源調(diào)校在固態(tài)激光晶體的光軸上，整體光路校準(zhǔn)難度高，有些固態(tài)激光放大器是采用多個(gè)端面激發(fā)激光模組串連，所能提高的功率有限，且光路校準(zhǔn)難度更高。而若為側(cè)邊激發(fā)，側(cè)邊激發(fā)是指由固態(tài)激光晶體的側(cè)邊輸入激發(fā)光源，由于側(cè)邊面積較大容易獲得較強(qiáng)的激發(fā)光源，達(dá)到高輸出功率，但是激光的出光模態(tài)為多模 (multi-mode)，模態(tài)不佳，無(wú)法使用于加工應(yīng)用，還需再通過(guò)光學(xué)修正將模態(tài)修正為基模 TEM000因此，一種可以提供高輸出功率且模態(tài)為基模TEMtltlW固態(tài)激光放大器，為目前相關(guān)業(yè)者的研發(fā)目標(biāo)之一。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以提供高輸出功率且模態(tài)為TEMw的固態(tài)激光放大器。本實(shí)用新型固態(tài)激光放大器，包含一個(gè)端面激發(fā)共振模組，及一個(gè)側(cè)邊激發(fā)放大模組，該端面激發(fā)共振模組包括一個(gè)共振腔、一個(gè)位于該共振腔中的第一固態(tài)激光晶體、一個(gè)位于該共振腔中的脈沖激光控制器，及至少一個(gè)將激光輸入該第一固態(tài)激光晶體端面的端面激發(fā)光源，該第一固態(tài)激光晶體為NchYVO4固態(tài)激光晶體，該側(cè)邊激發(fā)放大模組包括一個(gè)殼體、一個(gè)設(shè)置于該殼體且接收來(lái)自該端面激發(fā)共振模組激光的入光部、一個(gè)與該入光部相反設(shè)置的出光部、一個(gè)位于該殼體中的第二固態(tài)激光晶體，及多組將激光輸入該第二固態(tài)激光晶體側(cè)邊的側(cè)邊激發(fā)光源組，該第二固態(tài)激光晶體為Nd:YV04固態(tài)激光晶體。本實(shí)用新型所述固態(tài)激光放大器，該第一固態(tài)激光晶體與該第二固態(tài)激光晶體呈圓柱形。本實(shí)用新型所述固態(tài)激光放大器，該端面激發(fā)共振模組的端面激發(fā)光源數(shù)量為兩個(gè)，且分別設(shè)置于該第一固態(tài)激光晶體兩端面。本實(shí)用新型所述固態(tài)激光放大器，該端面激發(fā)共振模組還包括兩組對(duì)應(yīng)該端面激發(fā)光源設(shè)置的聚焦透鏡組，及一個(gè)界定出該共振腔的反射鏡片組。本實(shí)用新型所述固態(tài)激光放大器，該反射鏡片組具有一片高反射板、一片部分反射的出光板，及兩片分別設(shè)置于所述端面激發(fā)光源前的分色光板，所述聚焦透鏡組分別設(shè)置于所述端面激發(fā)光源與分色光板間。本實(shí)用新型所述固態(tài)激光放大器，所述端面激發(fā)光源為激光二極管。本實(shí)用新型所述固態(tài)激光放大器，該側(cè)邊激發(fā)放大模組的側(cè)邊激發(fā)光源組數(shù)量為三個(gè)，且所述側(cè)邊激發(fā)光源組環(huán)設(shè)于該第二固態(tài)激光晶體側(cè)邊。本實(shí)用新型所述固態(tài)激光放大器，所述側(cè)邊激發(fā)光源組分別具有多個(gè)激光二極管。本實(shí)用新型所述固態(tài)激光放大器，該脈沖激光控制器位于該高反射板與鄰近該高反射板的分色光板間。本實(shí)用新型所述固態(tài)激光放大器，該脈沖激光控制器為Q開(kāi)關(guān)。本實(shí)用新型的有益的效果在于選用Nd:YV04固態(tài)激光晶體可以達(dá)到約200kHz的重復(fù)頻率，而透過(guò)該端面激發(fā)共振模組產(chǎn)生基模TEMcitl的激光出光，以誘發(fā)該側(cè)邊激發(fā)放大模組同樣產(chǎn)生基模TEMotl的激光出光，而利用所述側(cè)邊激發(fā)光源組達(dá)到高輸出功率的激光輸出。

圖1是本實(shí)用新型固態(tài)激光放大器的一較佳實(shí)施例的示意圖；圖2是該較佳實(shí)施例的一個(gè)側(cè)邊激發(fā)放大模組的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參閱圖1與圖2，本實(shí)用新型固態(tài)激光放大器的較佳實(shí)施例，適用于激光鉆孔機(jī)中做為激光產(chǎn)生裝置，用以產(chǎn)生高重復(fù)頻率與高輸出功率的激光，該固態(tài)激光放大器包含一個(gè)端面激發(fā)共振模組1，及一個(gè)側(cè)邊激發(fā)放大模組2。該端面激發(fā)共振模組1，包括一個(gè)共振腔11、一個(gè)位于該共振腔11中的第一固態(tài)激光晶體12、一個(gè)位于該共振腔11中的脈沖激光控制器10、至少一個(gè)將激光輸入該第一固態(tài)激光晶體12端面的端面激發(fā)光源13、至少一組對(duì)應(yīng)該端面激發(fā)光源13設(shè)置的聚焦透鏡組14，及一個(gè)界定出該共振腔11的反射鏡片組15，該脈沖激光控制器10為Q開(kāi)關(guān)，由河北科學(xué)技術(shù)出版社《科技發(fā)明與發(fā)現(xiàn)大辭典》第272頁(yè)可知，Q開(kāi)關(guān)在一定時(shí)間內(nèi)使端面激發(fā)共振模組1不具備振蕩條件，讓激光利用這段時(shí)間積累更多能量，然后突然消除阻礙振蕩的因素，則端面激發(fā)共振模組1在短時(shí)間內(nèi)輸出強(qiáng)度更大的脈沖激光，也就是Q開(kāi)關(guān)用于控制該端面激發(fā)共振模組1產(chǎn)生脈沖激光，且控制脈沖激光的重復(fù)頻率。在本較佳實(shí)施例中，該第一固態(tài)激光晶體12為NchYVO4固態(tài)激光晶體，以達(dá)到約 200kHz的重復(fù)頻率，有利于提高加工速度，且該第一固態(tài)激光晶體12呈圓柱形，而該端面激發(fā)共振模組1包括兩個(gè)端面激發(fā)光源13與兩組聚焦透鏡組14，所述端面激發(fā)光源13分別設(shè)置于該第一固態(tài)激光晶體12兩端面，且所述端面激發(fā)光源13為激光二極管。更進(jìn)一步說(shuō)明的是，該反射鏡片組15具有一片高反射板151、一片部分反射部分
權(quán)利要求1.一種固態(tài)激光放大器，其特征在于該固態(tài)激光放大器包含一個(gè)端面激發(fā)共振模組，及一個(gè)側(cè)邊激發(fā)放大模組，該端面激發(fā)共振模組包括一個(gè)共振腔、一個(gè)位于該共振腔中的第一固態(tài)激光晶體、一個(gè)位于該共振腔中的脈沖激光控制器，及至少一個(gè)將激光輸入該第一固態(tài)激光晶體端面的端面激發(fā)光源，該第一固態(tài)激光晶體為NchYVO4固態(tài)激光晶體， 該側(cè)邊激發(fā)放大模組包括一個(gè)殼體、一個(gè)設(shè)置于該殼體且接收來(lái)自該端面激發(fā)共振模組激光的入光部、一個(gè)與該入光部相反設(shè)置的出光部、一個(gè)位于該殼體中的第二固態(tài)激光晶體， 及多組將激光輸入該第二固態(tài)激光晶體側(cè)邊的側(cè)邊激發(fā)光源組，該第二固態(tài)激光晶體為 NdiYVO4固態(tài)激光晶體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)激光放大器，其特征在于該第一固態(tài)激光晶體與該第二固態(tài)激光晶體呈圓柱形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)激光放大器，其特征在于該端面激發(fā)共振模組的端面激發(fā)光源數(shù)量為兩個(gè)，且分別設(shè)置于該第一固態(tài)激光晶體兩端面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固態(tài)激光放大器，其特征在于該端面激發(fā)共振模組還包括兩組對(duì)應(yīng)該端面激發(fā)光源設(shè)置的聚焦透鏡組，及一個(gè)界定出該共振腔的反射鏡片組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固態(tài)激光放大器，其特征在于該反射鏡片組具有一片高反射板、一片部分反射的出光板，及兩片分別設(shè)置于所述端面激發(fā)光源前的分色光板，所述聚焦透鏡組分別設(shè)置于所述端面激發(fā)光源與分色光板間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固態(tài)激光放大器，其特征在于所述端面激發(fā)光源為激光二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)激光放大器，其特征在于該側(cè)邊激發(fā)放大模組的側(cè)邊激發(fā)光源組數(shù)量為三個(gè)，且所述側(cè)邊激發(fā)光源組環(huán)設(shè)于該第二固態(tài)激光晶體側(cè)邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)激光放大器，其特征在于所述側(cè)邊激發(fā)光源組分別具有多個(gè)激光二極管。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固態(tài)激光放大器，其特征在于該脈沖激光控制器位于該高反射板與鄰近該高反射板的分色光板間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固態(tài)激光放大器，其特征在于該脈沖激光控制器為Q開(kāi)關(guān)。
專利摘要一種固態(tài)激光放大器，包含一個(gè)端面激發(fā)共振模組及一個(gè)側(cè)邊激發(fā)放大模組，該端面激發(fā)共振模組包括一個(gè)共振腔、位于該共振腔中的一個(gè)第一固態(tài)激光晶體與一個(gè)脈沖激光控制器，及至少一個(gè)將激光輸入第一固態(tài)激光晶體端面的端面激發(fā)光源，該側(cè)邊激發(fā)放大模組包括一個(gè)殼體、一個(gè)接收來(lái)自端面激發(fā)共振模組激光的入光部、一個(gè)出光部、一個(gè)第二固態(tài)激光晶體，及多組將激光輸入第二固態(tài)激光晶體側(cè)邊的側(cè)邊激發(fā)光源組，該第一固態(tài)激光晶體、第二固態(tài)激光晶體為Nd:YVO4以達(dá)200kHz重復(fù)頻率，該端面激發(fā)共振模組用以誘發(fā)側(cè)邊激發(fā)放大模組產(chǎn)生基模出光，且能達(dá)到高輸出功率。
文檔編號(hào)H01S3/082GK202260117SQ20112037948
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者林輝慶 申請(qǐng)人:達(dá)航工業(yè)股份有限公司