一種提高泵浦光可傳輸性的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于激光泵浦耦合技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種提高泵浦光可傳輸性的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]泵浦源是激光器能量的來源，激光二極管(LD)陣列作為激光泵浦源具有波長單一、轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點。激光二極管一般是由十?dāng)?shù)到數(shù)十個發(fā)光點組成一個巴條，在巴條的長度方向上為二極管發(fā)光單元的慢軸，寬度方向為快軸。受生產(chǎn)工藝的限制，慢軸發(fā)散角全角約為10° -12°，快軸發(fā)散角全角約40°，為了提高二極管光線的可傳輸性，經(jīng)常采用柱面鏡對快軸方向準(zhǔn)直，將快軸發(fā)散角壓縮到0.5°以內(nèi)。由于結(jié)構(gòu)的限制，對慢軸方向的發(fā)散角進(jìn)行準(zhǔn)直比較困難，一般需要采用微透鏡陣列進(jìn)行準(zhǔn)直，造價高昂。
[0003]隨著激光器對泵浦源功率密度的要求日益提高，對泵浦源發(fā)出的泵浦光進(jìn)行縮束，可以提高轉(zhuǎn)換效率；另外，由于激光器的口徑較大，為了有效的抑制自發(fā)輻射、降低熱功率密度，需要采用較長的激光介質(zhì)，因此，要求泵浦光的可傳輸性較高。但是，由于慢軸發(fā)散角過大使得泵浦光傳輸性變差，縮束后的發(fā)散性增加，傳輸距離較短，不能滿足高功率激光器對泵浦光傳輸性的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的種種不足，為了解決上述問題，本實用新型提供一種提高泵浦光可傳輸性的裝置，通過對泵浦光慢軸的大角度光線進(jìn)行一次反射，促使反射后的泵浦光慢軸發(fā)散角顯著降低，提高泵浦光的可傳輸性，滿足激光器對泵浦光傳輸距離的要求。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種提高泵浦光可傳輸性的裝置，包括LD陣列、位于LD陣列一側(cè)的反射板一和反射板二，所述反射板一、反射板二以LD陣列光軸所在的水平面為對稱面，并且兩者沿著LD陣列發(fā)出的泵浦光的傳輸方向傾斜，所述LD陣列自上而下依次設(shè)置有疊陣一、疊陣二，所述疊陣一、疊陣二均由巴條沿其快軸方向疊加而成。
[0007]進(jìn)一步，所述反射板一、反射板二的相對面均設(shè)置為鏡面結(jié)構(gòu)。
[0008]進(jìn)一步，所述反射板一、反射板二的相對面均鍍有對泵浦光高反射率的膜。
[0009]進(jìn)一步，所述反射板一、反射板二與水平面之間的夾角小于LD陣列的慢軸發(fā)散角。
[0010]進(jìn)一步，所述LD陣列的發(fā)光面寬度與反射板一、反射板二的長度相匹配，所述LD陣列的發(fā)光面長度等于反射板一、反射板二的寬度。
[0011]進(jìn)一步，所述反射板一與反射板二之間距離最小的一端分別與LD陣列的發(fā)光面相接，并且反射板一、反射板二之間的最小距離等于LD陣列的發(fā)光面寬度。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]1、本實用新型通過LD陣列與反射板一、反射板二相互配合，對泵浦光慢軸的大角度光線進(jìn)行反射，促使反射后的泵浦光慢軸發(fā)散角顯著降低，有助于提高泵浦光的可傳輸性。
[0014]2、本實用新型通過調(diào)整反射板一、反射板二的傾斜角度和長度，保證泵浦光慢軸的大角度光線能夠完成一次反射，具有調(diào)整靈活度高、適用范圍廣的特點。
[0015]3、本實用新型具有泵浦耦合的功率密度大、效率高的特點。
[0016]4、本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本實用新型的泵浦光反射的原理圖。
[0020]附圖中，LD陣列1、疊陣一 2、疊陣二 3、反射板一 4、反射板二 5、巴條6、泵浦光7。
【具體實施方式】
[0021]為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合本實用新型的附圖，對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其它類同實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護(hù)的范圍。
[0022]實施例一:
[0023]如圖1所示，一種提高泵浦光可傳輸性的裝置，包括LD陣列1、位于LD陣列I 一側(cè)的反射板一 4和反射板二 5，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，所述反射板一 4、反射板二 5以LD陣列I光軸所在的水平面為對稱面，并且兩者沿著LD陣列I發(fā)出泵浦光7的傳輸方向傾斜。
[0024]通過LD陣列I與反射板一 4、反射板二 5的相互配合作用，對泵浦光7慢軸的大角度光線進(jìn)行反射，促使反射后的泵浦光7慢軸發(fā)散角顯著降低，有助于提高泵浦光7的可傳輸性。
[0025]如圖1、圖2所示，所述LD陣列I設(shè)置為自帶準(zhǔn)直透鏡結(jié)構(gòu)，對其快軸方向泵浦光7進(jìn)行準(zhǔn)直，所述LD陣列I自上而下依次設(shè)置有疊陣一 2、疊陣二 3，所述疊陣一 2、疊陣二3均由巴條6沿其快軸方向疊加而成，所述反射板一 4、反射板二 5的相對面均設(shè)置為鏡面結(jié)構(gòu)，且所述反射板一 4、反射板二 5的相對面均鍍有對泵浦光7高反射率的膜，所述膜的材質(zhì)為金或銀，減少所述泵浦光7的損耗。
[0026]實施例二:
[0027]如圖1、圖3所示，所述反射板一 4、反射板二 5與水平面之間的夾角為Q1，所述LD陣列I慢軸發(fā)出的大角度泵浦光7與水平面的最大夾角為Θ 2，其入射到反射板一 4、反射板二 5的入射角為θ3，其反射角為Θ 5，其反射光線與水平面的夾角為θ4，由于θ3= Θ 5，Θ 2= Θ θ 4 = θ 2-2 θ 10
[0028]所述反射板一 4、反射板二 5與水平面之間的夾角小于LD陣列I的慢軸發(fā)散角，即Θ !< Θ 2，保證LD陣列I慢軸發(fā)出的大角度光線能夠完成一次反射。具有調(diào)整靈活度高、適用范圍廣的特點。
[0029]所述反射板一 4、反射板二 5的長度為L1，所述LD陣列I的發(fā)光面寬度為L2，所述發(fā)光面指泵浦光7的出射面，所述泵浦光7經(jīng)過反射作用后，其光斑尺寸為L3，所述反射板一4、反射板二 5距離最小的一端分別與LD陣列I的發(fā)光面相接，并且反射板一 4、反射板二5之間的最小距離等于LD陣列I的發(fā)光面寬度L2，所述LD陣列I的發(fā)光面長度等于反射板一 4、反射板二 5的寬度，有效防止處于發(fā)光面邊緣的光線，未經(jīng)反射作用直接從邊緣漏掉，降低泵浦光7的發(fā)散性。
[0030]所述LD陣列I的發(fā)光面寬度L2與反射板一 4、反射板二 5的長度L1相匹配，設(shè)定所述LD陣列I慢軸發(fā)出的光線與光軸夾角的最大容許值為θ 0,則L1= L J(cos Θ ltg Θ 0-sin Θ D，沒有經(jīng)過反射作用的泵浦光7與水平面的最大夾角為θ 0,通過調(diào)整G1，使θ4= Θ ^，促使所述LD陣列I的最大發(fā)散角降低，有助于提高泵浦光7的可傳輸性。
[0031]實施例三:
[0032]如圖1-3所示，所述一種提高泵浦光可傳輸性的裝置，具體工作時，包括以下步驟:
[0033](I)根據(jù)所述LD陣列I的慢軸發(fā)散角度，調(diào)整所述反射板一 4、反射板二 5與水平面的夾角Θ i并設(shè)定Θ 0；
[0034](2)根據(jù)步驟⑴中設(shè)定的Q1以及LD陣列I的發(fā)光面寬度L2和長度，確定所述反射板一 4、反射板二 5的長度L1、寬度以及兩者之間的最小間距；
[0035](3)所述LD陣列I慢軸發(fā)出泵浦光7，慢軸處的大角度泵浦光7在反射板一 4、反射板二 5處發(fā)生一次反射后繼續(xù)傳輸，反射光線與水平面的夾角為θ4，則θ4= θ 2-2 Θ ^通過調(diào)整01，使04=0 ^，顯著降低發(fā)散角；
[0036](4)所述泵浦光7中與水平面的夾角小于Θ ^的光線，沒有經(jīng)過反射作用繼續(xù)傳輸。
[0037]經(jīng)過所述裝置處理的泵浦光7，其慢軸發(fā)散角度明顯降低，可傳輸性顯著提高，泵浦耦合的功率密度大，效率高，所述泵浦光7傳輸一定距離后到達(dá)目標(biāo)物，測量目標(biāo)物獲得的光斑尺寸為L3。
[0038]實施例四:
[0039]如圖1-3所示，本實施例中，所述LD陣列I的發(fā)光面寬度SL2= 2cm，其慢軸發(fā)散角為6°，所述LD陣列I慢軸發(fā)出的大角度泵浦光7與水平面的最大夾角為θ2=6°，所述LD陣列I慢軸發(fā)出的光線與光軸夾角的最大容許值0^=3°，所述反射板一 4、反射板二5與水平面之間的夾角Q1=LS0，則所述反射板一 4、反射板二 5的長度L i= 77cm，所述泵浦光7的傳輸距離為100cm。
[0040]在不設(shè)置反射板一 4、反射板二 5的情況下，所述泵浦光7傳輸10cm后，其泵浦光斑的尺寸由2cm擴(kuò)大至23cm，LD陣列I的慢軸發(fā)散角仍為6°。
[0041]利用所述一種提高泵浦光可傳輸性的裝置處理的泵浦光7，傳輸10cm后，LD陣列I的慢軸發(fā)散角變?yōu)棣?=3°，泵浦光斑的尺寸由2cm擴(kuò)大至6.4cm，泵浦光7的可傳輸性顯著提高。
[0042]以上已將本實用新型做一詳細(xì)說明，以上所述，僅為本實用新型之較佳實施例而已，當(dāng)不能限定本實用新型實施范圍，即凡依本申請范圍所作均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實用新型涵蓋范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種提高泵浦光可傳輸性的裝置，其特征在于，包括LD陣列、位于LD陣列一側(cè)的反射板一和反射板二，所述反射板一、反射板二以LD陣列光軸所在的水平面為對稱面，并且兩者沿著LD陣列發(fā)出的泵浦光的傳輸方向傾斜，所述LD陣列自上而下依次設(shè)置有疊陣一、疊陣二，所述疊陣一、疊陣二均由巴條沿其快軸方向疊加而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高泵浦光可傳輸性的裝置，其特征在于，所述反射板一、反射板二的相對面均設(shè)置為鏡面結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高泵浦光可傳輸性的裝置，其特征在于，所述反射板一、反射板二的相對面均鍍有對泵浦光高反射率的膜。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高泵浦光可傳輸性的裝置，其特征在于，所述反射板一、反射板二與水平面之間的夾角小于LD陣列的慢軸發(fā)散角。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高泵浦光可傳輸性的裝置，其特征在于，所述LD陣列的發(fā)光面寬度與反射板一、反射板二的長度相匹配，所述LD陣列的發(fā)光面長度等于反射板一、反射板二的寬度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高泵浦光可傳輸性的裝置，其特征在于，所述反射板一與反射板二之間距離最小的一端分別與LD陣列的發(fā)光面相接，并且反射板一、反射板二之間的最小距離等于LD陣列的發(fā)光面寬度。
【專利摘要】本實用新型涉及一種提高泵浦光可傳輸性的裝置，包括LD陣列、位于LD陣列一側(cè)的反射板一和反射板二，所述反射板一、反射板二以LD陣列光軸所在的水平面為對稱面，并且兩者沿著LD陣列發(fā)出的泵浦光的傳輸方向傾斜，所述LD陣列自上而下依次設(shè)置有疊陣一、疊陣二，所述疊陣一、疊陣二均由巴條沿其快軸方向疊加而成，本實用新型通過LD陣列與反射板一、反射板二相互配合，對泵浦光慢軸的大角度光線進(jìn)行反射，促使反射后的泵浦光慢軸發(fā)散角顯著降低，有助于提高泵浦光的可傳輸性，具有調(diào)整靈活度高、適用范圍廣、泵浦耦合的功率密度大、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點。
【IPC分類】H01S5/06
【公開號】CN204706769
【申請?zhí)枴緾N201520498519
【發(fā)明人】蔣新穎, 王振國, 鄭建剛, 嚴(yán)雄偉, 吳登生, 康民強(qiáng), 鄧穎, 張永亮, 張雄軍, 李明中, 張君, 田曉琳, 朱啟華, 鄭奎興, 粟敬欽, 胡東霞
【申請人】中國工程物理研究院激光聚變研究中心
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年7月10日