[发明专利]固体激光器用YAG棒的固定方法

说明书

技术领域

本发明属于光电器件领域，具体的说，本发明涉及一种固体激光器用YAG棒的固定方法。

背景技术

近年来半导体激光器泵浦掺杂的钇铝石榴石(YAG)固体激光器(DPL)技术发展迅速，并且不断完善成熟。其应用领域十分广泛，如激光打标、激光雕刻、激光切割、激光焊接等工业加工领域；还有医疗领域中的激光手术刀、激光脱毛等；在军事领域也得到多方面的应用，如激光雷达、激光引信、激光测距等。

一般的，按半导体激光器的工作模式，DPL分两种，一种是连续半导体激光器泵浦模式，一种是准连续半导体激光器泵浦模式。连续半导体激光器泵浦的DPL主要应用在工业加工领域，YAG棒和半导体激光器都需要复杂的通水致冷结构；而准连续半导体激光器泵浦的DPL主要应用于军事领域，它具有单脉冲能量大、重复频率小、结构简单紧凑、体积小等特点，在致冷方面也无需庞大的水循环冷却系统，只需小巧方便的半导体致冷(TEC)即可。为了实现单脉冲输出能量尽量大，研究人员一般会密集封装半导体激光二极管bar条，并且使其多段弧形排列在无氧铜热沉上，这样既能提高泵浦效率，又使整个结构显得更为紧凑。而YAG棒的放置，现在传统的办法是将其半圆弧面金属化，然后焊接在相应的无氧铜热沉上，这种方法焊接密实可靠，但实际应用中，用户经常更换不同长度或直径的YAG棒，而焊接固定YAG的方法不可逆，造成很大的不必要浪费，本发明就是基于此点而设计考虑的一种新颖固定方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种有效的固体激光器用YAG棒的固定方法，方便DPL系统中YAG棒的替换。

为实现上述发明目的，本发明提供一种固体激光器用YAG棒的固定方法，包括如下步骤：

步骤1：在一矩形的YAG棒热沉的一表面纵向开有一上圆弧凹槽；

步骤2：在矩形的YAG棒热沉的上圆弧凹槽的两边错开纵向开有多个细孔；

步骤3：将YAG棒居中放在YAG棒热沉的上圆弧凹槽里；

步骤4：用不锈钢丝依次穿过YAG棒无氧铜热沉上圆弧凹槽两边的细孔，将YAG棒固定在YAG棒无氧铜热沉上；

步骤5：在半导体激光二极管热沉的一表面纵向开有一与YAG棒热沉的上圆弧凹槽对应的下圆弧凹槽；

步骤6：将半导体激光二极管阵列封装在半导体激光二极管热沉上的下圆弧凹槽内；

步骤7：将固定有YAG棒的热沉扣置于半导体激光二极管热沉的下圆弧凹槽上，并将半导体激光二极管热沉和YAG棒热沉固定；

步骤8：在固定好的半导体激光二极管热沉和YAG棒热沉的两端加上前后腔镜，形成谐振腔；

之后给半导体激光二极管阵列通电工作，即可实现固体激光器的激光输出。

其中YAG棒热沉表面镀金。

其中在YAG棒热沉上圆弧凹槽里铺满一层铟箔。

其中铟箔的厚度为30μm-200μm。

其中所述不锈钢丝的直径为0.2mm-1mm。

其中用不锈钢丝固定YAG棒时，暴露在YAG棒上的不锈钢丝与YAG棒的圆柱轴夹角为10°-30°。

其中所述将半导体激光二极管热沉和YAG棒热沉固定的方式是采用螺丝固定。

本发明与现有技术相比，其优点在于：

YAG棒表面无需金属化，避免了金属化过程中复杂工艺的实施，因为传统工艺上金属化过程一般都是Ti/Pt/Au或Ti/Au的溅射过程，需要专业的高真空溅射设备，溅射时间长，操作复杂；

这种方法中YAG棒无需同YAG棒热沉进行焊接，使得YAG棒免受焊接过程中可能遭受的腔面污染，并使YAG棒的重复替换利用成为可能；

这种用不锈钢丝绑定的固定方法，操作时间短，方法简单，成本低；

这种方法尤其适用于不断替换YAG棒长度或直径的DPL试验中。因为在大多数DPL试验中，研究工作者必须进行不同直径或长度的YAG棒泵浦试验，以获得一系列有关脉冲能量、泵浦效率、光束质量等泵浦数据来进行分析，从而摸索出满足需要的最优系统配置。

附图说明

为进一步说明本发明的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：

图1是本发明的YAG棒固定结构示意图；

图2是本发明的总体结构示意图；

图3是本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的描述。

请参阅图1、图2和图3所示，本发明一种固体激光器用YAG棒的固定方法，包括如下步骤：