[发明专利]一种激光器

说明书

技术领域

本发明涉及光电技术领域，特别是涉及一种激光器。

背景技术

无水冷高峰值功率DPL（Diode Pumped solid state Laser，全固态激光器），以其体积小、重量轻、效率高等特点在军事国防、医疗卫生和空间雷达等领域迅速发展，其研究受到极大关注，随着应用平台越来越广泛，对激光器冲击、振动的要求也越来越严格。

按泵浦方式来分类，无水冷全固态激光器可分为侧面泵浦、端面泵浦等类型。侧面泵浦具有结构简单、泵浦功率大的特点，可以输出大能量激光；但是，单棒输出光的圆度不够高。于是，出现双棒串接的泵浦模式，有效的补偿了激光的均匀性，但功耗和体积将会增大。于是，端面泵浦无水冷激光器应运而生，为了得到大的能量输出，采用导光锥将泵浦光耦合进激光晶体的形式。但导光锥的出光面必须靠近激光晶体端面，晶体端面镀全反膜，没有全反镜，不利于压缩发散角。

也有采用垂直腔面发射激光器（VCSEL，Vertical Cavity Surface Emitting Laser）作为端面泵浦源，由于其发射光斑呈圆性，易集成为大面积阵列，可以直接聚焦到晶体表面，可以增加后反镜，其输出光束质量好，发散角小；但输出能量只有40mJ左右，且没有抗失谐装置。为了抗失谐，将后腔镜改为直角圆锥形，具有抗失谐、易调试、无硬边衍射损耗的特点；但是直角圆锥形没有曲率，不利于压缩输出激光发散角。

如何在无水冷全固态、高峰值功率、大能量输出的情况下，保证小的发散角和好的光束质量，以及能够抗失谐，是当前急需解决的一个技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种激光器，用以至少解决上述现有技术存在的问题之一。

为解决上述技术问题，本发明提供一种激光器，包括：依次设置的第一半导体泵浦源、第一能量光纤、第一耦合系统、激光晶体和谐振腔单元；其中，谐振腔单元中设置有抗失谐器，所述抗失谐器包括两块形状为直角三角形的楔形镜，且两块楔形镜的斜边平行。

进一步，所述抗失谐器由熔融石英材料或K9玻璃制成。

进一步，所述直角三角形的楔形镜的最小角为15°。

进一步，所述谐振腔单元包括：

第一双色45°全反镜，设置在所述第一耦合系统和激光晶体之间；

在第一所述双色45°全反镜的透射光路上，依次设置有激光晶体、所述抗失谐器和平面输出镜；

在第一所述双色45°全反镜的反射光路上，依次设置有45°全反镜、偏振片、四分之一波片、普克尔盒和平凹全反镜。

进一步，所述普克尔盒中调Q晶体为KD*P晶体或Cr4+:YAG晶体。

进一步，包括：所述谐振腔单元包括：

双色平凹镜，设置在所述第一耦合系统和激光晶体之间；

在所述激光晶体远离所述双色平凹镜的一侧，依次设置有Cr4+:YAG被动调Q晶体、所述抗失谐器和平面输出镜。

进一步，所述Cr4+:YAG被动调Q晶体透过率为30%；所述平面输出镜对波长为1064nm的激光透过率为50%。

进一步，在所述激光晶体远离所述第一耦合系统的一侧，依次设置有第二耦合系统、第二能量光纤和第二半导体泵浦源；

所述谐振腔单元包括：

第一双色45°全反镜，设置在所述第一耦合系统和激光晶体之间；在所述第一双色45°全反镜的反射光路上，依次设置有偏振片、四分之一波片、普克尔盒和平凹全反镜；

第二双色45°全反镜，设置在所述第二耦合系统和激光晶体之间；在所述第二双色45°全反镜的反射光路上，依次设置有所述抗失谐器和平面输出镜。

进一步，所述第一半导体泵浦源提供峰值功率≤2000W的泵浦光，泵浦光脉冲宽度为100～480μs；由半导体制冷片制冷；

所述第一能量光纤的纤芯直径为800～1000μm；

所述第一耦合系统的耦合比例为1:4；

所述激光晶体为Nd:YAG晶体或Nd:YLF晶体；由半导体制冷片制冷；

所述平面输出镜面向谐振腔的一面镀透过率为70%的1064nm介质膜，另一面镀1064nm增透膜。

进一步，所述第一半导体泵浦源和第二半导体泵浦源提供峰值功率≤2000W的泵浦光，泵浦光脉冲宽度为100～480μs；由半导体制冷片制冷；

所述第一能量光纤和第二能量光纤的纤芯直径为800～1000μm；

所述第一耦合系统和第二耦合系统的耦合比例为1:4；