[发明专利]梯形波导耦合自补偿并列双板条激光放大器

说明书

技术领域

本发明涉及全固态固体激光器件，特别是一种梯形波导耦合自补偿并列双板条激光放大器。

背景技术

随着激光二极管技术的重大突破,激光二极管已被替代闪光灯泵浦固体激光器。激光二极管比宽带闪光灯更能提供与激光增益介质的吸收峰值更接近的匹配,提高了激光器的效率，降低了热效应。基于上述优势，高效率、长寿命、光束质量高、结构紧凑小型化的新型全固态激光器目前在工业军事高科技领域有着独具特色的应用前景。

大功率激光二极管阵列是多个激光二极管在一维或者二维的规则排列，一般二维阵列为矩形。侧面泵浦是指泵浦光从侧面泵浦激光晶体。侧面泵浦可以通过增加激光二极管的密度提供较大的泵浦功率密度。由于激光二极管发出的光具有很大的发散角,侧面泵浦时,需对其进行校准。国内主要采用透镜组、柱透镜组、直接泵浦等耦合方式,存在结构复杂、效率低、泵浦不均匀等缺点。同时，由于某些晶体对于特定波长的泵浦光吸收效率不高，激光晶体宽度有限等原因造成了泵浦光的吸收不充分，导致激光器的效率降低。

发明内容

本发明为了克服上述先前技术的不足，提供一种梯形波导耦合自补偿并列双板条激光放大器，该激光放大器具有结构紧凑、耦合效率高、散热方便、光光转换效率高、能够获得大功率输出和光束质量好的特点。

本发明技术解决方案是：

一种梯形波导耦合自补偿并列双板条激光放大器，特点在于其构成包括第一激光介质板条、第二激光介质板条、第一激光二极管阵列、第二激光二极管阵列、第一梯形波导、第二梯形波导、第一激光二极管阵列冷却热沉、第二激光二极管阵列冷却热沉、第一板条冷却热沉、第二板条冷却热沉、偏转棱镜和全反射镜，所述的第一激光介质板条、第二激光介质板条为长方体的激光固体板条,在所述的第一激光介质板条、第二激光介质板条的上下面分别为第一板条冷却热沉、第二板条冷却热沉，在所述的第一激光介质板条和第二激光介质板条的外侧面分别是第一梯形波导和第二梯形波导，在第一梯形波导外侧依次是第一激光二极管阵列和第一激光二极管阵列冷却热沉，放置在第二梯形波导外侧依次是第二激光二极管阵列和第二激光二极管阵列冷却热沉，在所述的第一激光介质板条、第二激光介质板条的同一端设置所述的偏转棱镜和全反射镜，信号光经第一激光介质板条输入，通过所述的偏转棱镜和全反射镜后将所述的信号光旋转180度，经第二激光介质板条放大输出。

所述的第一激光二极管阵列、第二激光二极管阵列为二维激光二极管阵列。

所述的固体板条激光器，通过梯形波导把发散角较大，分布不均匀的泵浦光耦合到第一激光介质板条、第二激光介质板条的侧面，实现对称均匀的双侧泵浦。两根板条晶体并排放置，通过偏转棱镜和全反射镜旋转信号光，有效的增加了激光放大器的光光效率，补偿了晶体的热效应。

本发明具有以下优点：

1、由于采用梯形波导作为侧泵浦耦合系统，可以使激光器具有更大的耦合效率，提高了有效泵浦功率，使晶体上的泵浦光更加均匀。可以使激光放大器泵浦头设计简单，结构紧凑。

2、第一激光介质板条、第二激光介质板条的激光晶体采用长方体板条结构，两块板条晶体并排放置，在侧面泵浦，使得泵浦光能充分被吸收，提高了泵浦效率，在上下两面热沉冷却，冷却彻底，减小了热效应。

3、采用偏转棱镜和全反射镜将信号光旋转180度，进入板条晶体来提取能量。整个光路设计简单紧凑，易于操作。

附图说明

图1为本发明激光放大器较佳实施例的前视剖面图。为说明梯形波导耦合泵浦光的结构。

图2本本发明激光放大器较佳实施例的上视剖面图。为说明偏转棱镜和全反射镜组合实现信号光回转的光路。

图3为本发明激光放大器的泵浦耦合梯形波导立体图。为说明梯形波导的使用方法。

具体实施方式