[实用新型]单振荡加三级放大的全固态激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及固体激光器技术领域，尤其涉及一种单级振荡加三级放大的全固态激光器，能够在不牺牲功率的前提下保持优异的光束质量，具有稳定、安全、装调方便的特点。

背景技术

高平均功率高光束质量激光在军民领域都有极其广泛、重要的应用，因而成为当前激光技术领域的研究热点之一。目前，公知的高功率棒状激光器有两种技术方案：

第一，利用体积大的激活介质，见图1，图1为采用大体积激光晶体的高功率激光器的示意图，但是存在两个问题：1)大的激光晶体生长非常困难，价格高昂，另外大的激光晶体散热也是非常的困难，大多是用于热容方式工作；2)用大直径激光晶体的激光器一般光束质量会很差，光束质量的M²因子随激光晶体直径的增加而呈几何级数的增加。

第二，在振荡腔内多晶体棒串接，见图2，图2为采用腔内多棒串接的高功率激光器的示意图，激光输出功率与棒数成比例增加，并保持单棒光束质量几乎不变。但是同样存在两个问题：1)对激光模块本身的一致性要求很高，必须保证各个激光棒的热透镜焦距非常一致，稍有差异就会导致振荡腔提前进入非稳区，最终的功率也不会很高，甚至把激光模块晶体边缘烧坏；2)装调非常的困难，必须保证所有晶体严格的同轴，稍有差异就困难导致无任何激光输出，虽然在实验室中可以在腔内串接多个激光棒，但是为了保证可靠的运行，实际中一般两个也就是能够接受的最多的腔内棒子数量。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为了能够利用价格合适的中小尺寸的激光晶体，同时能够获得较好的光束质量，在不牺牲功率和为了装调的方便和整体的稳定，本实用新型提供了一种单振荡加三级放大的全固态激光器。

(二)技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供了一种单振荡加三级放大的全固态激光器，该全固态激光器包括反射镜、输出耦合镜以及四个相同规格的激光模块，其中反射镜与输出耦合镜构成激光振荡腔，反射镜位于该激光振荡腔的左端，输出耦合镜位于该激光振荡腔的右端；一个激光模块位于该激光振荡腔内作为激光振荡模块，该激光振荡模块距离反射镜与输出耦合镜的距离相等；另外三个激光模块依次位于输出耦合镜之外，分别作为一级放大激光模块、二级放大激光模块和三级放大激光模块。

上述方案中，所述反射镜是一个全反射镜，所述输出耦合镜是一个部分透过镜，二者皆为平面镜。

上述方案中，所述反射镜、输出耦合镜以及四个相同规格的激光模块光学同轴。

上述方案中，所述一级放大激光模块、二级放大激光模块和三级放大激光模块均用于放大，三者连线的中点处于激光的束腰位置。

上述方案中，所述激光振荡腔内的激光振荡模块，其数量不限于只有一个，但最多不超过两个。

上述方案中，所述激光模块采用的激光晶体为圆棒状结构。

上述方案中，所述激光振荡腔具有两臂长，且该两臂长的长度相等。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的单振荡加三级放大的全固态激光器，能够保持较高的总体效率，较好的光束质量，对激光模块的一致性要求降低，同时装调简单、稳定可靠，能够利用价格合适的中小尺寸的激光晶体，同时能够获得较好的光束质量。

附图说明

图1为采用大体积激光晶体的高功率激光器的示意图。

图2为采用腔内多棒串接的高功率激光器的示意图。

图3为本实用新型提供的单振荡加多级放大的高功率激光器的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

如图3所示，图3为本实用新型提供的单振荡加多级放大的高功率激光器的示意图，该全固态激光器包括反射镜、输出耦合镜以及四个相同规格的激光模块，其中反射镜与输出耦合镜构成激光振荡腔，反射镜位于该激光振荡腔的左端，输出耦合镜位于该激光振荡腔的右端；一个激光模块位于该激光振荡腔内作为激光振荡模块，该激光振荡模块距离反射镜与输出耦合镜的距离相等；另外三个激光模块依次位于输出耦合镜之外，分别作为一级放大激光模块、二级放大激光模块和三级放大激光模块。

其中，反射镜是一个全反射镜，输出耦合镜是一个部分透过镜，二者皆为平面镜。反射镜、输出耦合镜以及四个相同规格的激光模块光学同轴。一级放大激光模块、二级放大激光模块和三级放大激光模块均用于放大，三者连线的中点处于激光的束腰位置。