[发明专利]用于棒状激光介质的侧面环绕泵浦模块

说明书

技术领域

本发明涉及激光器，特别是一种用于棒状激光介质的侧面环绕泵浦模块，尤其适用于聚集大量的大功率激光二极管线形阵列(俗称“巴条”)，均匀地侧面泵浦固体激光介质。

背景技术

如何聚集较大数量的大功率激光二极管线形阵列(以下简称“巴条”)并形成合适的光场分布，如何实现泵浦光源的快速冷却和恒温控制，以提高泵浦光总功率，保持光谱稳定和辐照均匀，是大功率全固态激光器中侧面泵浦技术的核心问题。巴条器件的尺寸不小，而棒状激光介质的的直径有限，在其周围安排很多个巴条成为一大难题。引进压缩束散的光学系统可以容许泵浦源不必挤在激光介质附近的很小空间，但是结构很复杂，不但成本上升，可靠性降低，而且辐照的均匀性变坏。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于棒状激光介质的侧面环绕泵浦模块，该泵浦模块容许巴条输出腔面离激光介质很近，容许聚集很多个巴条环绕激光棒，实现高功率的均匀泵浦，同时能够实现泵浦源的快速冷却和恒温控制。该泵浦模块还具有集成化、模块化、坚固抗震、稳定可靠、结构简单及成本低等优点。

本发明的技术解决方案如下：

一种用于棒状激光介质的侧面环绕泵浦模块，是构成泵浦源的基本单元，其特点包括一个具有冷却液微通道的环状的热沉盘块和均匀地封装在该环状的热沉盘块内壁上的多个巴条。

所述的热沉由热沉芯和热沉框构成，该热沉芯是一中心轴向开有一多边形通孔的并具有一热沉芯开口的外圆的环形块体，该热沉芯的外圆周上刻设有多条冷却液微通道沟槽，该多边形通孔内壁的每一个平面构成封装所述的巴条的平台；所述的热沉框是中心具有一轴向的与所述的热沉芯外形相配的园形通孔的盘块，该园形通孔亦有一热沉框开口通往热沉框之体外，该热沉框的盘块的厚度与热沉芯环形块体的厚度相同，该热沉框还设有连接所述的微通道沟槽和外界冷却液源的冷却液通道，所述的热沉芯装入所述的热沉框的园形通孔中组合后，所述的热沉芯开口和所述的热沉框开口相重叠，供设置电极引出线支架。

所述的热沉框是外形为园形、或矩形、或其它多边形的盘块。

所述的微通道槽沟底部与多边形通孔底部之间的高导热材料层的厚度，即到巴条衬底的距离为百微米量级。

所述的热沉框还设有供泵浦模块组装的多个旋转对称的定位结构，该定位结构为多对相互嵌套的定位凹槽和定位凸起，或多对相互嵌套的定位通孔和插杆。

所述的巴条巴条，具有标准的长度1厘米，封装在宽度为2毫米的高导热绝缘陶瓷上，再封装在所述的热沉芯的多边形通孔的内壁平台上。

本发明的技术效果，相对于现有技术，本发明具有三大优点：

第一，聚集最多数量的巴条环绕棒状激光介质的圆柱形侧面均匀排布，十分靠近地直接泵浦，因而能够集中尽可能高的泵浦功率，形成非常均匀的泵浦光场；

第二，冷却液紧贴巴条并形成高效带走热量的湍流，通过厚仅几百微米的最佳导热材料薄层致冷巴条，可实现快速冷却和恒温控制，确保泵浦源与激光介质之间稳定的高效率光谱耦合；

第三，夲发明泵浦模块是以可堆叠、可旋转的盘块为基本单元的模块，便于根据棒状激光介质的长度将泵浦模块堆叠，成倍地提高泵浦功率，便于从长棒获得更均匀的增益。

附图说明

图1是夲发明用于棒状激光介质的侧面环绕泵浦模块实施例的结构剖视图

图2是热沉芯1的结构图

图3本发明泵浦模块用于泵浦棒状激光介质的状态结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制夲发明的保护范围。

先请参阅图1，图1是夲发明用于棒状激光介质的侧面环绕泵浦模块的实施例的结构剖视图，由图可见，本发明用于棒状激光介质的侧面环绕泵浦模块，包括一个具有冷却液微通道的环状的热沉盘块和封装在该环状的热沉盘块上的巴条3。