[发明专利]激光源

说明书

技术领域

本发明涉及激光源。

背景技术

众所周知激光源一般包括，至少：

-激活元件，其包括至少一掺杂棒，其中产生受激放大(激光)现象。

-泵浦系统，其产生至少一泵浦光束，其发射到所述激活元件中以便为所述激光放大提供所需能量；和

-光学谐振腔，其给予由此激光应用所获得的激光束以方向性和几何特性。

为了获得满意的泵浦，众所周知后者必需具有高效率和高均匀性(在激活元件的掺杂棒上)，特别是在三能级激光的情况中。

关于泵浦系统的装置，第一种类型的泵浦是公知的，称为横向泵浦，其包括将所述泵浦系统，一般为激光二极管，与待泵浦的棒垂直放置。在此情况中，只要棒不太长，就有可能沿后者的纵轴获得良好的均匀性。尽管如此，效率通常是低的。此外，当棒比泵浦系统长时，就有必要提供一光学系统使泵浦均匀。这样的光学系统一般很大。无论如何，效率也仍然很低。

为了提高效率，有可能利用第二种类型的泵浦，称为纵向泵浦，其包括沿激光器棒的轴放置泵浦系统。在这种情况中，虽然效率可能很高，但是降低了均匀性，因为很难将远离泵浦系统的那一棒端进行泵浦。

此外，为了使泵浦能量模式(pattern)对称，实际上一般是将由激光二极管发射的泵浦光束注入到光纤中。在光纤出口处，近场和远场分布为圆形，这对泵浦有利。但是，这种类型的光纤耦合激光二极管非常昂贵。此外，获得的能量沉积在泵浦光束进入棒的进入面与出射面之间严重地减小。这降低了效率。

本发明涉及一种有可能弥补这些缺点的激光源，即一种既具有高输出又具有高均匀性泵浦的激光源。

文献EP-0 404 635公开了一种用于棒激光器的照明结构，其具有不受位置限制(delocalized)的光源，其能够有效地去除光泵浦源所产生的热量，同时仍可获得满意的泵浦均匀性。为了做到这一点，光源被放置在相同的不受位置(delocalized)限制的支座上，其拥有散热装置，并且照明结构包括将泵浦光束转移到棒的光转移系统。此光转移系统包括将泵浦光束传送给棒的反射装置。

但是，这种公知的照明结构体积相对很大并且效率不是最理想的。

发明内容

本发明的一个目的就是弥补这些缺点。它涉及小型的激光源，特别是其泵浦是非常均匀的并具有高的效率。

为此目的，根据本发明，所述类型的激光源包括至少：

泵浦系统(2)，用于产生至少一束泵浦光束；以及

激活元件，其包括一拥有能够吸收所述泵浦光束的泵浦光线的掺杂基质的延长棒，以便放大激光发射，以及包括至少一个放置在所述棒一侧的光学块，以便向所述棒引导泵浦光线，值得注意的是其中所述的泵浦系统被如此形成，以产生多束相互平行并对所述激活元件横向布的泵浦光线，其面对至少所述光学块的一个进入面，其中光学块的所述进入面至少部分地相对于所述棒的纵轴是倾斜的，并且至少部分地不垂直于泵浦系统所产生的泵浦光线，以便通过折射使所述泵浦光线偏转，以将它们传输给所述棒，并且其中所述进入面的倾斜是这样的，从而这些光线到达所述棒，使它们分布在其整个长度上。

因此，根据本发明，泵浦光线在棒的整个长度上被均匀地分布，从而泵浦特别均匀。

此外，泵浦光线的偏转是通过简单的折射来实现的。因此，为了实现这种偏转，不需要提供特殊的装置，如，例如折射装置，这种装置有时体积大而且需要附加的、通常是昂贵的并且是耗费时间的处理。

也应注意根据本发明，泵浦光线到光学块的进入不同于通常的实践，由此泵浦光线被垂直地发射到光学块的进入面。

优选地，所述激活元件包括两个光学块，它们被放置在所述棒的每一侧并且每一光学块均拥有一个倾斜的进入面，由此在两侧实现棒的泵浦。此外，如果在激活元件和泵浦系统相对于所述棒的纵轴是对称的，则该泵浦在两侧是一样的。

因此，根据这此附加的特点，泵浦不仅在棒的整个长度上，而且(处处)遍及其厚度都是均匀的。

众所周知，事实上泵浦能量一般在穿透到棒的一个短距离内就被高度地吸收掉，因此位于泵浦光束进入所述棒穿透区域对侧的棒部分通常被弱泵浦。根据上述的沿两侧的泵浦，这种缺点被弥补并且泵浦在整个棒上做到了均匀(尽管棒的中心比其边缘要轻微地被弱泵浦)。

此外，根据本发明，泵浦光线必须通过棒，由此有可能获得高的效率。

有利地：

泵浦系统包括至少一个激光二极管的线型阵列；和

由所述泵浦系统产生的泵浦光线平行于所述棒的纵轴。