[发明专利]一种大功率固体激光器泵浦光的反射面设计方法及装置

摘要

本发明涉及一种大功率固体激光器泵浦光的反射面的设计方法及装置，属于激光技术领域。采用本方法设计的反射面包括椭圆弧反射面(1)和圆弧反射面(2)。具体设计方法为先采用常规的方法设计椭圆反射面，再采用光线追迹法确定工作物质的位置，然后确定椭圆弧反射面和圆弧反射面的交点。过工作物质位置中心作主轴的垂线，该线与椭圆反射面有两交点，则交点与临界点之间的两段椭圆弧线即为所求的椭圆弧反射面。以泵浦灯中心为圆心，以两临界点为圆弧端点画弧，即可得该段圆弧反射面。以过工作物质中心并与主轴垂直的直线AB为对称线，画出另一半图形即得该整个泵浦腔反射面。本发明设计反射面所得泵浦效果好，大大提高激光器输出功率及光束质量。

主权项

1、一种大功率固体激光器泵浦光的反射面设计方法，首先根据使用的工作物质(7)、泵浦灯(4)、滤紫外玻璃管(6)的尺寸，以及为夹持这些元件所加工装置的最小尺寸，确定单椭圆两焦点之间的距离即为椭圆2倍焦距，再由离心率e，e的取值范围为0.3＜e＜0.5即得该单椭圆长半轴，再由椭圆公式：焦距2＝长半轴2-短半轴2计算出短半轴，即可确定该单椭圆反射面，其特征在于，该方法设计的反射面包括有椭圆弧反射面(1)和圆弧发射面(2)，具体是按以下步骤设计的：1)利用反射及折射定律采用光线追迹法，确定工作物质(7)的中心位置，具体确定方法为：将泵浦灯(4)放在椭圆反射面主轴上的一个焦点上，泵浦灯(4)发出的光线经折射、反射后再与主轴相交的交点即为工作物质(7)的中心；2)然后确定椭圆弧反射面(1)和圆弧反射面(2)的交点，即反射面上的临界点(3)，确定方法为：放在椭圆反射面焦点上的泵浦灯(4)发出的泵浦光线经反射面反射后与套在泵浦灯外的玻璃管(6)的外壁相切时，则该光线在椭圆发射面上的入射点或反射点即为临界点(3)；3)过工作物质(7)位置中心作主轴的垂线，该线与椭圆反射面有两交点即A、B，则交点与临界点之间的两段椭圆弧线即为所求的椭圆弧反射面(1)。4)以泵浦灯中心即椭圆焦点为圆心，以两临界点(3)为圆弧端点画弧，即可得该段圆弧反射面(2)。5)以过工作物质(7)中心并与主轴垂直的直线AB为对称线，画出另一半图形即得该整个泵浦腔反射面。