[发明专利]激光器及其增益介质组件

说明书

技术领域

本发明涉及激光领域，特别是涉及一种激光器及其增益介质组件。

背景技术

全固态激光器是指以半导体激光器作为泵浦源的固体激光器，目前最具潜力的激光源之一。全固态激光器中的薄片增益介质一般采用厚度很小而横向尺寸较大的薄片状材料作为激光的增益介质。为了达到所需要的激光功率，一般的激光器需要采用高功率、高亮度的泵浦源泵浦，对泵浦源要求较高。而且，为了提高泵浦光的吸收效率，必须要使用结构复杂的光学折反射系统使泵浦光多次通过薄片增益介质以提高泵浦光的吸收效率，成本较高，且调节复杂。

而一般将薄片增益介质固定在高热导率的紫铜冷却热沉上。冷却热沉中有冷却液微通道，冷却液微通道内有高速流动的冷却液。热量首先通过热传导的方式从薄片增益介质传导到冷却热沉中，然后在冷却液微通道内与冷却液进行热交换，然后由高速流动的冷却液将热量带走。因此，冷却热沉能够为薄片增益介质背面提供冷却。在高功率运行时，容易导致冷却力度不够。因此，会导致薄片增益介质中温度最高，而边缘处温度较低，进而造成薄片增益介质中心处向外膨胀，形成类似倒扣的“碗状”变形，进而带来热透镜效应。

另外，由于调节系统复杂，其中一个环节出故障的概率加大，从而影响激光器的正常运转。因此，使得传统的激光器的激光输出质量及稳定性不高。

发明内容

基于此，有必要针对提供一种能有效提高激光输出的质量及稳定性的激光器及其增益介质组件。

一种增益介质组件，包括：

薄片增益介质，呈板状结构，所述薄片增益介质的一面为后表面；及

与所述薄片增益介质的折射率相同的透明介质，所述透明介质包括棱锥形的光学面，所述光学面包括底面及2N个沿底面的边缘延伸，且呈三角形的入射面，N为大于等于2的整数，所述底面与所述薄片增益介质背向所述后表面的一侧紧密贴合。

在其中一个实施例中，所述透明介质还包括圆形底板，所述底面与所述圆形底板紧密贴合，所述薄片增益介质与所述圆形底板远离所述底面的一侧紧密贴合。

在其中一个实施例中，其特征在于，所述入射面上镀设有对所述泵浦光及激光高透射的高透膜层。

在其中一个实施例中，其特征在于，透明介质呈四棱锥体形，所述底面为矩形。

一种激光器，包括起支撑作用的底座、产生泵浦光的泵浦源、用于输出所述泵浦光的光输出组件、对激光高反射而对泵浦光高透射的激光反射镜及对泵浦光高反射的激光输出镜，所述泵浦源、所述激光反射镜及所述激光输出镜安装于所述底座上，所述激光反射镜位于所述光输出组件的前端，所述激光器还包括：

如上述优选实施例中任一项所述的增益介质组件，所述增益介质组件安装于所述底座上；

所述泵浦源为N个，且N个所述泵浦源产生的泵浦光分别从N个相邻的所述入射面垂直入射；

其中，所述激光输出境与其中一个所述入射面相对设置，所述泵浦光经所述透明介质进入所述薄片增益介质，并使所述薄片增益介质激发以产生激光，所述激光输出镜与所述激光反射镜形成谐振腔，所述激光经所述后表面反射，在所述激光输出镜与所述激光反射镜之间来回反射。

在其中一个实施例中，还包括固定于所述底座的冷却装置，所述冷却装置包括冷却腔体、后盖以及用于冷却液进出的进液口及出液口，所述冷却腔体为两端开口的中空柱状结构，所述后盖密封所述冷却腔体一端的开口；

所述薄片增益介质安装于所述冷却腔体背向所述后盖的一端，并将所述冷却腔体背向所述后盖的一端密封，以与所述后盖及所述冷却腔体形成用于收容所述冷却液的密闭空腔，所述后表面位于所述密闭空腔内。

在其中一个实施例中，所述入射面与所述底面的夹角大于等于以使所述泵浦光及所述激光在所述后表面发生全反射，其中，n1为所述薄片增益介质对所述泵浦光的折射率，n2为所述冷却液对所述泵浦光的折射率，且n1大于n2。

在其中一个实施例中，还包括泵浦光反射镜，所述泵浦光反射镜与两个相对设置的所述入射面中一个平行设置，从另一个所述入射面入射的泵浦光，在所述后表面发生全反射后，射向所述泵浦光反射镜，并在所述泵浦光反射镜的表面发生反射，以将所述泵浦光反射至所述薄片增益介质内。

在其中一个实施例中，所述底座上设有直线导轨，所述冷却装置及所述薄片增益介质可滑动地安装于所述直线导轨上，且所述薄片增益介质相对于所述冷却装置固定。

在其中一个实施例中，还包括安装结构，所述透明介质还包括圆形底板，所述安装结构包括：