[发明专利]提高半导体侧面泵浦棒状固体激光器泵浦效率的泵浦结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体侧面泵浦固体激光器泵浦结构，属于固体激光技术领域。 

背景技术

半导体泵浦固体激光器由于其结构紧凑，可靠性高，效率高等优点得到广泛的应用，其泵浦方式主要分为侧面泵浦和端面泵浦。相对于端面泵浦，侧面泵浦结构相对简单，易于实现高功率输出，因此高功率半导体泵浦激光器多以侧面泵浦为主。 

现有的作为泵浦源的高功率半导体阵列通常其快轴发散角在35°-45°，慢轴发散角10°-15°。针对大功率半导体侧面泵浦棒状固体激光器而言，为降低损耗通常快轴垂直工作物质轴，慢轴平行工作物质轴，因此为提升泵浦光利用效率首先要使泵浦光集中均匀的分布在工作物质表面。泵浦光将工作物质中的粒子由基态激励到激发态，而后粒子从激发态向基态跃迁产生激光。在此过程会产生热量，热量在工作物质中沉积会对激光器的功率和光束质量产生不利影响。针对大功率固体激光器而言，因产生的热量较多需要冷却剂对工作物质进行冷却。因此通常需要在激光工作物质外同轴安装导流管将激光工作物质浸没在冷却剂中冷却。目前常用侧面泵浦腔结构如图1。激光晶体棒4与导流管5同轴安装，其间通有冷却剂对激光晶体棒4冷却。为提升泵浦光在激光晶体棒4上分布均匀性，在导流管5外同轴安装反射腔结构3。但是泵浦光在反射腔结构3内每次反射都有能量损失，降低了激光器的泵浦效率，且反射腔结构工艺较复杂，可靠性降低。 

发明内容

针对目前半导体侧面泵浦棒状固体激光器中常用泵浦腔结构复杂，泵浦能量损耗较多，泵浦效率较低的问题，本发明提出一种提升半导体侧面泵浦 棒状固体激光器泵浦效率的泵浦结构。 

本发明的技术解决方案如下： 

本发明是一种提升半导体侧面泵浦棒状固体激光器泵浦效率的泵浦结构。在侧面泵浦结构中省却反射腔，使用一种新式结构的导流管如图2，导流管5与激光晶体棒4同轴安装；其特征在于：导流管5外表面按角度等分均匀开有沟槽，沟槽外均匀放置泵浦光源1，导流管5外无反射腔结构；泵浦光源1发出的经快轴准直的泵浦光通过导流管5上沟槽直接入射到激光晶体棒4；泵浦光源1距离导流管5可以较远，从而有空间增加泵浦光源1数量； 

所述激光晶体棒4直径大于5mm。 

其中导流管5上的沟槽与激光晶体棒4平行，沟槽数目与泵浦光源1数目相同且为奇数。 

其中导流管5上的沟槽底部为弧形，且与导流管内壁形成凹透镜结构。 

其中导流管5上的沟槽宽度比泵浦光到达导流管外表面时快轴发散光束宽度大0.1-1mm之间。 

其中导流管5上的沟槽弧形底部镀有与泵浦光源1波长匹配的增透膜。 

导流管5的材料为透光材料，包括玻璃。 

本发明具有省却反射腔结构，使激光器泵浦结构简化，提升半导体阵列泵浦光分布均匀性，提升激光器泵浦效率的优点。 

附图说明

图1常用半导体侧面泵浦棒状激光器结构示意图 

图2一种使用新型导流管的大功率半导体侧面泵浦棒状固体激光器泵浦结构示意图 

图3一种应用于大功率半导体侧面泵浦棒状固体激光器的新型导流管侧视示意图 

图4一种应用于大功率半导体侧面泵浦棒状固体激光器的新型导流管横截面示意图 

图5泵浦光源泵浦光经由新型导流管在激光棒上分布示意图 

图中：1泵浦光源，2泵浦光，3反射腔，4激光晶体棒，5导流管，6导流管外表面沟槽，7冷却剂层 

具体实施方式

下面将结合示意图和具体实施例对本发明进行详细说明，但并不作为对本发明的限定。 

本实施例主要为一种用于五向侧面泵浦的新型导流管，导流管外表面按角度均分开有5道沟槽。 

先请参阅图2，图中导流管5与激光晶体棒4同轴放置。导流管5外部均匀分布有泵浦光源1。导流管材质为玻璃。参阅图3，图3为导流管的侧面示意图，在导流管外表面按角度等分均匀开有5道沟槽。