并聯(lián)端泵串聯(lián)放大高功率激光器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種激光器，尤其涉及一種并聯(lián)端栗串聯(lián)放大高功率激光器。
【背景技術】
[0002]高功率固體激光器具有高功率激光輸出、高光束質(zhì)量、高長期穩(wěn)定性、器件結構緊湊等優(yōu)點，在工業(yè)、國防、醫(yī)療、環(huán)境保護和科學研究中有著廣泛應用。目前，提高固體激光器輸出功率最為普遍的方法就是多棒串聯(lián)，或者多激光器并聯(lián)合束。
[0003]多棒串聯(lián)中激光輸出功率穩(wěn)定性、棒間熱特性差異所造成的模式不匹配等問題嚴重影響工業(yè)化生產(chǎn)需求。目前，常用串聯(lián)激光棒數(shù)量只有兩個，遠遠不能滿足高功率激光器的需求。
[0004]多激光器并聯(lián)合束技術是最近幾年研究的重點，但是在國內(nèi)的相關研究主要還是針對光纖激光器展開。二極管栗浦固體激光器的報道僅見采用光學整形合束和透鏡聚焦合束兩種方法，其共同的問題就是激光器輸出的激光相互間要實現(xiàn)相干，對用于相干的光學器件安裝定位要求高，實現(xiàn)方法成本高，這必然影響中低端用戶對激光器的使用興趣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種并聯(lián)端栗串聯(lián)放大尚功率激光器，可提尚輸出功率，形成高功率、低成本的激光輸出。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種并聯(lián)端栗串聯(lián)放大高功率激光器，包括由第一全反鏡和輸出鏡構成的諧振腔，還包括多個側面栗浦模塊和多個相并聯(lián)的端面栗浦激光器，三個側面栗浦模塊串聯(lián)于諧振腔內(nèi)并形成一條側面放大光路，側面放大光路與各端面栗浦激光器的光軸垂直，各端面栗浦激光器包括由栗浦源、耦合鏡和激光晶體構成的端面栗浦裝置、由第二全反鏡和第三全反鏡構成的子諧振腔、設于子諧振腔內(nèi)用于調(diào)制產(chǎn)生脈沖激光的Q開關以及用于反射脈沖激光并輸出的半透半反鏡，各端面栗浦激光器的光軸與其內(nèi)的半透半反鏡的夾角為45°，各半透半反鏡反射并輸出的脈沖激光經(jīng)過一所述側面栗浦模塊的放大后并聯(lián)合束到諧振腔內(nèi)并從輸出鏡輸出。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，各端面栗浦激光器的端面栗浦裝置有兩組，兩組端面栗浦裝置分布在端面栗浦激光器的兩端，兩組端面栗浦裝置之間是Q開關和半透半反鏡。
[0008]作為本發(fā)明的更進一步改進，所述栗浦源為輸出808nm波長栗浦光的二極管栗浦源。
[0009]作為本發(fā)明的更進一步改進，所述耦合鏡由兩片式透鏡組成，兩片透鏡均鍍有808nm增透膜。
[0010]作為本發(fā)明的更進一步改進，所述激光晶體為Nd:YAG晶體。
[0011]作為本發(fā)明的更進一步改進，所述第二全反鏡為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，第二全反鏡上鍍有對808nm高透和1064nm高反的介質(zhì)膜，所述第三全反鏡為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，第三全反鏡上鍍有對1064nm高反的介質(zhì)膜。
[0012]作為本發(fā)明的更進一步改進，所述半透半反鏡為平面鏡，半透半反鏡上鍍有對1064nm的部分反射介質(zhì)膜和808nm波長增透膜。
[0013]作為本發(fā)明的更進一步改進，所述Q開關位采用熔融石英的聲光Q開關，其超聲頻率為40.68MHz，Q開關雙面鍍有1064nm增透膜。
[0014]作為本發(fā)明的更進一步改進，所述側面栗浦模塊為激光二極管側面栗浦Nd:YAG晶體激光模塊，側面栗浦模塊的兩端鍍有1064nm增透膜。
[0015]作為本發(fā)明的更進一步改進，所述第一全反鏡為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，第一全反鏡上鍍有對1064nm高反的介質(zhì)膜，所述輸出鏡為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，輸出鏡上鍍有1064nm的部分反射介質(zhì)膜。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的并聯(lián)端栗串聯(lián)放大高功率激光器的有益效果如下:
[0017](I)并聯(lián)端栗串聯(lián)放大高功率激光器采用端面栗浦和側面栗浦相結合的并串聯(lián)結構，并聯(lián)端栗串聯(lián)放大高功率激光器的輸出激光功率主要來自于側面栗浦模塊，端面栗浦激光器輸出功率不需要很高，每個子諧振腔彼此獨立，所輻射的1064nm光獨立震蕩，互不干擾，端面栗浦激光器用于給側面栗浦模塊提供具有較高光束質(zhì)量和線偏振度的各種子激光，這樣側面栗浦模塊就能輸出高光束質(zhì)量和線偏振度的激光，進而可以提高其轉換效率，極大地提高輸出功率，形成高功率、低成本的激光輸出，還相應降低了端面栗浦激光器所需要承受的高熱效應力，避免發(fā)生熱開裂問題，激光器的最大輸出功率不再受端面栗浦激光器的熱開裂制約。
[0018](2)并聯(lián)端栗串聯(lián)放大高功率激光器各子系統(tǒng)通過半透半反鏡耦合在一起，在側面栗浦模塊下進行放大，形成高光束質(zhì)量、高功率的激光輸出，減少了并聯(lián)栗浦過程中，為了保證各子系統(tǒng)輸出光的相干疊加，采用整形或者聚焦等手段來保證子系統(tǒng)輸出光的束腰位置和大小、發(fā)散角必須相等的相干要求，節(jié)約合束的過程中的輸出光相干疊加所需高成本元器件，減少了合束過程中對整形鏡或者聚焦鏡的高精度安裝定位要求。
[0019]通過以下的描述并結合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實施例。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明并聯(lián)端栗串聯(lián)放大尚功率激光器實施例一的不意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明并聯(lián)端栗串聯(lián)放大尚功率激光器實施例一■的不意圖。
【具體實施方式】
[0022]現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。
[0023]實施例一
[0024]請參考圖1，所述的并聯(lián)端栗串聯(lián)放大高功率激光器包括三個側面栗浦模塊9、三個端面栗浦激光器10和放大諧振腔。
[0025]放大諧振腔由第一全反鏡8和輸出鏡11構成。三個側面栗浦模塊9串聯(lián)于放大諧振腔內(nèi)，形成一條側面放大光路。三個端面栗浦激光器10相并聯(lián)設置，三個端面栗浦激光器10的光軸平行，三個端面栗浦激光器10分布在相鄰的兩個側面栗浦模塊9之間以及第一全反鏡8和接近該第一全反鏡8的側面栗浦模塊9之間，且三個端面栗浦激光器10的光軸均垂直放大諧振腔。各端面栗浦激光器10包括由栗浦源1、耦合鏡2和激光晶體4構成的端面栗浦裝置、由第二全反鏡3和第三全反鏡7構成的子諧振腔、設于子諧振腔內(nèi)用于調(diào)制產(chǎn)生脈沖激光的Q開關5以及用于將脈沖激光進行反射輸出的半透半反鏡6。
[0026]其中，栗浦源I為輸出808nm波長栗浦光的二極管栗浦源。耦合鏡2由兩片式透鏡組成，兩片透鏡都鍍有808nm增透膜，放大比例為1: 2，用于將栗浦光聚焦到激光晶體4內(nèi)部。第二全反鏡3是子諧振腔的一端腔鏡，可以為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，其上鍍有對808nm高透和1064nm高反的介質(zhì)膜。激光晶體4為Nd = YAG晶體。第三全反鏡7為子諧振腔的另一端腔鏡，可以為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，其上鍍有對1064nm高反的介質(zhì)膜。半透半反鏡6為平面鏡，是端面栗浦激光器10的