[发明专利]异型激光增益介质

说明书

本发明提供一种异型激光增益介质，包括第一增益晶体和第二增益晶体：第一增益晶体上设置有第一入射面和第一出射面，泵浦光通过第一入射面进入第一增益晶体内，泵浦光在第一增益晶体内经过多次反射后通过第一出射面输出到第二增益晶体；第二增益晶体上设置有第二入射面和第二出射面，泵浦光穿过第一出射面传输到第二入射面，泵浦光通过第二入射面进入第二增益晶体内，并在第二增益晶体内经过多次反射后通过第二出射面输出。本发明实现了泵浦光在增益介质内二维方向折叠传输，有效增加泵浦光在增益介质内的传输长度，保证了泵浦光的长距离吸收，能显著减小一维方向的尺寸，既能实现无泵浦耦合器件，又可以实现泵浦光在增益介质内的长程传输。

技术领域

本发明涉及固体激光器技术领域，尤其涉及一种异型激光增益介质。

背景技术

小型脉冲固体激光器因具有体积紧凑、光束质量高等优点，被广泛用于小型激光测距机、小型目标指示器，满足小型光电系统的测距、目标指示需求。但市面上的商用产品以及防务产品中的固体激光器增益介质大多设计成棒状或者板条的形式，结合温度控制的方法，实现脉冲激光输出。目前的固体激光器主要使用LD侧面泵浦方案和长泵浦传输路径下的端泵技术。

LD侧面泵浦方案的结构如图1所示，采用的激光增益介质为棒状或者板条，主要由LD热沉11、TEC制冷片12、LD泵源13和Nd:YAG板条晶体14组成。虽然可以没有泵浦耦合器件，但是由于小型激光器中Nd:YAG的截面尺度通常在5mm左右，其对泵浦光的吸收长度在10mm左右，尺度较短，当外界环境温度变化时，大部分只能通过温度控制来保证泵浦波长的稳定，这样就需要有较高的功耗来保证激光器的正常运转。另外，由于需要保证足够的增益长度，板条或者棒状介质需要在一维长度方向做到几十毫米，不利于系统的小型化。

长泵浦传输路径下的端泵技术的结构如图2所示，主要由LD热沉11、LD泵源13、泵浦耦合系统15和Nd:YAG板条晶体14组成。由于LD面阵泵浦光源发光面尺寸通常较大，因此需要采用泵浦耦合的方式将泵浦光尽可能多的耦合进Nd:YAG晶体，需要采用泵浦耦合器件将泵浦光压缩整形后导入晶体，这样以来虽然保证了较长的吸收长度，降低了系统的温度敏感性和系统功耗，但是由于泵浦耦合系统和晶体的长度在一维方向扩展较多，不利于激光器小型化设计

发明内容

本发明提供一种异型激光增益介质，用以解决现有技术中的泵浦技术存在难以兼顾无泵浦耦合器件和长程泵浦，不利于激光器小型化设计等缺陷，实现了泵浦光在增益介质内二维方向折叠传输，有效增加泵浦光在增益介质内的传输长度，保证了泵浦光的长距离吸收，相比传统的端面泵浦构型能显著减小一维方向的尺寸，既能实现无泵浦耦合器件，又可以实现泵浦光在增益介质内的长程传输。

本发明提供一种异型激光增益介质，包括第一增益晶体和第二增益晶体：

所述第一增益晶体上设置有第一入射面和第一出射面，泵浦光通过所述第一入射面进入所述第一增益晶体内，泵浦光在所述第一增益晶体内经过多次反射后通过所述第一出射面输出到所述第二增益晶体；

所述第二增益晶体上设置有第二入射面和第二出射面，泵浦光穿过所述第一出射面传输到所述第二入射面，泵浦光通过所述第二入射面进入所述第二增益晶体内，并在所述第二增益晶体内经过多次反射后通过所述第二出射面输出。

根据本发明提供的一种异型激光增益介质，所述第一入射面上设置有增透膜。

根据本发明提供的一种异型激光增益介质，所述第一增益晶体上还设置有至少一个第一反射面，所述第一反射面用于反射泵浦光。

根据本发明提供的一种异型激光增益介质，所述第一反射面上设置有全反膜。

根据本发明提供的一种异型激光增益介质，所述第二增益晶体上还设置有至少一个第二反射面，所述第二反射面用于反射泵浦光。