[发明专利]一种激光器放大结构

说明书

技术领域

    本发明涉及激光领域，尤其涉及一种采用离轴积分腔的激光器放大结构。

背景技术

LD泵浦固体激光放大器结构，是泵浦光入射激光材料，并在激光材料中产生增益。这种结构可以用于放大或在对激光材料中增加谐振反馈下产生激光，而用作光源。激光的很多应用要求增强的光功率输出，但由于种子源能量提取机制不合理使得放大倍数受限，然而种子光的多次折叠光路结构可以增加光束在增益介质中通过的路程和泵浦区域的覆盖面积，进而可以较大程度地提高种子光的能量提取效率，且适用于各种材料，因而得到了深入和研究和广泛的应用。在固体激光器中，一般采用多个平面镜反射装置或者使用平面与曲面反射镜结合的单程或是双程折叠光路结构。对于激光放大器而言，这些方案均有不足之处，存在调节难度大，结构复杂，每经过一次反射反射角和宽度都会增大一定倍数，不利于进行多次反射和改善输出光束质量。

中国专利公开号为CN101017954A的“具有多次反射折叠光路结构的激光放大器及激光谐振腔”的技术方案，包括：两片曲面反射镜，以及位于两片曲面反射镜之间的激光增益介质，还可加有位于所述光路结构以外的谐振腔腔镜，该两片曲面反射镜相对倾斜放置，构成非望远非共焦结构，射入所述光路结构的激光束通过所述两个曲面反射镜多次反射形成折叠光路，多次经过增益介质。采用上述方法可以在一定程度上解决种子光的能量提取效率问题,且结构较简单。但是，这种结构仍然存在反射面的调节难度大，被放大的种子光斑质量差，很难实现种子光模式与泵浦光良好匹配，进而影响提取效率。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种根据离轴积分腔技术，可以实现种子光的多次放大，获得高功率高放大倍数高光束质量输出，并且具有结构紧凑、易于微片化、低成本的激光器放大结构。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：一种激光放大器结构，包括泵浦光源、泵浦光耦合系统、种子光源、入射光准直器，出射光准直器、激光增益介质，其特征在于：还包括一处于离轴光腔失谐状态，不会形成受激发射的离轴积分腔，所述的激光增益介质置于离轴积分腔内。

进一步，所述的泵浦光源为多膜LD阵列泵浦源、泵浦光耦合系统为端面泵浦光耦合系统；所述的多膜LD阵列泵浦源、端面泵浦光耦合系统设于激光增益介质的侧面。

进一步，所述的激光增益介质的通光面可以打磨抛光成梯形面或是凸面等形状，所述的泵浦光源为多膜LD阵列泵浦光源，所述的泵浦光耦合系统为侧面泵浦光耦合系统，所述的侧面泵浦光耦合系统、多膜LD阵列泵浦光源依次设于激光增益介质的侧面。

进一步，所述的泵浦光耦合系统为柱透镜、裸光纤线或透镜组，并对泵浦光束进行一个方向上的压缩聚焦和另一个正交方向上的准直。

进一步，所述的泵浦光耦合系统通光面镀有对泵浦光增透膜，激光增益介质通光面镀有对泵浦光和种子光增透膜，离轴积分腔的后腔镜凹面镀有对泵浦光和种子光高反膜，离轴积分腔的前腔镜凹面镀有对泵浦光增透膜和对种子光高反膜，其平面镀有对泵浦光增透膜。

进一步，所述的离轴积分腔为平平离轴腔、平凹离轴腔和双凹离轴腔等。

进一步，所述的激光增益介质和离轴积分腔制作成一体化微片结构的增益介质离轴积分腔。

采用上述技术方案，本发明所述的激光放大器结构，采用离轴积分腔，通过将激光增益介质放置在积分腔内，泵浦光从端面或侧面进行泵浦，种子光在积分腔内经过多次反射通过激光增益介质而被放大。本发明所述的激光器放大结构具有结构简单，能量提取效率高，生产成本低，适合批量产等优点。

附图说明

图1为本发明所述的激光放大器结构实施例1结构图；

图2为本发明所述的激光放大器结构实施例2结构图；

图3为本发明所述的激光放大器结构实施例3结构图；

其中，101.多模LD泵浦源、102.泵浦光耦合系统、103.激光增益介质、104.入射光准直器、105.出射光准直器、106.积分腔后腔镜、107.积分腔前腔镜、201.增益介质离轴积分腔、301.梯形激光增益介质，302.侧面泵浦光耦合系统、303.多模LD阵列泵浦源。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。