[实用新型]聚焦进行种子注入的环形增益介质固体激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种固体激光器，属于激光器领域。

背景技术

现有的固体激光器一般都是简单采用平板型或圆柱形的增益介质，对于这样的激光器来说，如果需要增大激光器的发射功率，则需要增加泵浦能量并且还需要增加平板型或圆柱形增益介质的截面积(半径)。如果只是简单的增加泵浦能量则可能会超过增益介质的承受能力，从而对增益介质产生永久性的破坏，所以在增加泵浦能量的同时需要增加增益介质的截面积。但是增益介质的截面积增加之后又会出现新的问题，这些新的问题包括：1)截面积的增加(也即半径的增加)会使得激光器出射光束的半径增加，出射光束的半径增加之后在一定程度上就降低了激光的强度(也即单位面积内的能量分布)，这对于提高的激光束的强度是不利的；2)截面积变大之后散热问题更加突出，因为散热装置只能分布于增益介质的四周，截面积越大，导致散热装置对于增益介质内部的散热能力越差；3)半径增加之后，使得增益介质的体积变大，体积变大之后散热的不均匀性将变得更加明显，从而导致增益介质的径向折射率梯度变大，这使得激光束的横向分布性变得更差；4)随着截面积的增加，泵浦的光均匀性分布也会变差。本实用新型就是针对现有技术中的该问题提出来的，提供了一种高强度的固体激光器。

实用新型内容

根据本实用新型，提供了一种固体激光器，包括输出镜1，输出端圆环形透镜2，圆环形固体激光增益介质3，全反射端圆环形透镜4，全反射镜5在光路上依次排列，在输出镜1和全反射镜5之间形成谐振腔；

输出镜1为半透半反镜，用于将谐振腔内的振荡激光输出；输出端圆环形透镜2中心处的通孔的直径要大于圆环形固体激光增益介质3的圆柱体的直径，并且还要小于圆环形固体激光增益介质3的圆环柱的内半径，并且输出端圆环形透镜2的焦距至少要大于全反射端圆环形透镜4的焦距，输出镜1位于输出端圆环形透镜2的焦点处，圆环形固体激光增益介质的外围圆环柱和内部圆柱体之间留有的圆环形的空隙内设置有泵浦光源，全反射端圆环形透镜4中心处的通孔的直径要大于圆环形固体激光增益介质3的圆柱体的直径，并且还要小于圆环形固体激光增益介质3的圆环柱的内半径，并且全反射端圆环形透镜4的焦距至少短于输出端圆环形透镜2的焦距，全反射镜5位于全反射端圆环形透镜的焦点处。

所述泵浦光源采用沿该圆环形空隙的圆周排列设置的灯管，或者采用由发光二极管组成的双面发光的圆筒形的发光阵列。

所述输出端圆环形透镜为可更换的，根据不同的长度需求来选择具有合适焦距的圆环形透镜。

所述圆环形固体激光增益介质的圆环柱的厚度等于圆环形固体激光增益介质的圆柱体的半径。

附图说明

图1为本实用新型固体激光器的结构示意图；

图2为本实用新型固体激光器的谐振腔内部的光路示意图；

具体实施方式

以下在结合附图的基础上对于本实用新型的内容进行更加详细的描述。

图1示出了本实用新型的固体激光器的结构简图，为了画图与阅读的方便该激光器中的某些部件没有画出，对于没有画出的部分下面会有详细的描述。在图1中，1表示输出镜，其为半透半反镜，2为输出端圆环形透镜，3为圆环形固体激光增益介质，该圆环形的激光增益介质包括外围的圆环柱以及位于圆环柱内圆柱体，外围的圆环柱和内部的圆柱体之间留有空隙，4表示全反射端圆环形透镜，5表示全反射镜。

输出镜1，输出端圆环形透镜2，圆环形固体激光增益介质3，全反射端圆环形透镜4，全反射镜5在光路上依次排列，在输出镜1和全反射镜5之间形成谐振腔。

输出镜1为半透半反镜，用于将谐振腔内的振荡激光输出，其为普通的激光输出镜。输出端圆环形透镜2中心处的通孔的直径要大于圆环形固体激光增益介质3的圆柱体的直径，并且还要小于圆环形固体激光增益介质3的圆环柱的内半径，并且该透镜的焦距要长，其焦距至少要大于全反射端圆环形透镜4的焦距，输出镜1位于输出端圆环形透镜2的焦点处(如图2所示)，圆环形固体激光增益介质的外围圆环柱和内部圆柱体之间留有的圆环形的空隙内设置有泵浦光源，泵浦光源可采用沿该圆环形空隙的圆周排列设置的灯管，也可以是由发光二极管组成的双面发光的圆筒形的发光阵列。全反射端圆环形透镜4中心处的通孔的直径要大于圆环形固体激光增益介质3的圆柱体的直径，并且还要小于圆环形固体激光增益介质3的圆环柱的内半径，并且该透镜的焦距要尽可能短，至少短于输出端圆环形透镜2的焦距，全反射镜5位于全反射端圆环形透镜的焦点处。

为了能够获得更灵活的应用，可将输出端圆环形设置为可更换的，这样，就可以根据不同的长度需求来选择具有合适焦距的圆环形透镜。