[发明专利]激光束交织

说明书

技术领域

本发明涉及例如用于大功率二极管激光系统的束形成单元。

背景技术

用于高性能固态激光器的激光系统能够基于激光二极管和激光二极管条(bar)。为了向例如盘形(disk)激光器的固态激光介质提供高泵浦功率，将多个激光二极管或者激光二极管条的发射激光束组合以形成泵浦激光束。

发明内容

在此公开的系统提供一种组合例如二极管激光器的大功率激光束的简单而成本经济的方式。

在一些方面，一种激光系统包括用于分别生成第一激光束和第二激光束的第一源和第二源；以及包括第一交织(interleaving)激光镜的镜结构，所述第一交织激光镜具有配置为反射所述第一激光束的高反射区域以及配置为透射所述第二激光束的第一高透射区域。

在其它方面，一种激光系统包括用于分别生成第一激光束和第二激光束的第一源和第二源；以及包括第一交织激光镜和第一高透射区域的镜结构，其中配置所述镜结构以使得所述第一交织激光镜的所述高反射区域反射所述第一激光束并且所述第一交织激光镜的所述第一高透射区域透射所述第二激光束。

在其它方面，一种用于交织至少两个源的激光的激光镜，所述激光镜包括在所述激光镜的第一侧上的至少两个反射区域，用于将从第一方向入射的激光反射至沿第二方向行进；以及至少两个透射区域，用于朝向所述激光镜的第二侧透射沿所述第二方向行进的激光，其中所述反射区域和所述透射区域在交织方向上交替。

在另一方面，一种方法包括提供沿第一方向朝向交织激光镜行进的第一组激光束，所述第一组激光束在交织方向上移位，所述交织方向与所述第一方向正交，使用所述交织激光镜偏转所述第一组激光束，从而生成沿第二方向行进的偏转激光束，提供沿第二方向朝向所述交织激光镜行进的第二组激光束，所述第二组激光束在所述交织方向上移位，以及使所述第二组激光束透射通过所述交织激光镜，从而生成透射激光束，其中所述偏转激光束与所述透射激光束在所述交织方向上交织。

在其它方面，一种方法包括在交织方向上交织多组激光束，从而生成交织束，其中每一组激光束从一组源中的一个源发射，其中所述交织束内的相邻激光束与该组源中的不同源相对应，以及使用该交织束泵浦激光介质。

实施方式可以包括以下特征中的一个或者多个。

激光镜的多个反射和透射区域可以在交织方向上交替。

高透射区域可以是第一高透射区域并且激光镜包括第二高透射区域，其中第一高透射区域和第二高透射区域由高反射区域分隔开。

高反射区域可以是第一高反射区域并且激光镜可以包括第二高反射区域，其中第一高反射区域和第二高反射区域可以由高透射区域分隔开。

高透射区域可以由位于部分透射的激光镜和/或透射特定波长的材料/区域中的通孔来限定。

第一激光束和第二激光束可以具有细长的束轮廓并且高反射区域和高透射区域适合于该细长的束轮廓或者所述束的其它指定的束轮廓。

可以配置所述镜结构以使得第一和第二激光束能够朝向该部分透射的激光镜的相对侧行进。

可以配置所述镜结构以沿第一方向对准第一激光束和第二激光束。

第一源和第二源可以包括用于分别生成第一激光束和第二激光束的激光二极管或者激光二极管条。

第一和/或第二源均可以包括在第一方向上移位一间距的若干激光二极管或者激光二极管条。所述间距可以例如是至少5mm、10mm或者15mm。在一些实施例中，所述间距可以至少与激光二极管或者激光二极管条的腔长度一样大。在其它实施例中，所述间距也可以比激光二极管或者激光二极管条的腔长度小。

激光镜可以位于所述镜结构中以垂直交织第一和第二源的若干激光束。

激光系统还可以包括安装件并且第一和第二源在第一方向上以一偏移量安装到该安装件。

所述激光系统还可以包括用于生成第三激光束的第三源以及第二交织激光镜，该第二交织激光镜具有配置为反射第一激光束和第二激光束的高反射区域和配置为透射第三激光束的高透射区域。

激光系统还可以包括用于生成第四激光束的第四源以及第三交织激光镜，该第三交织激光镜具有配置为反射第四激光束的高反射区域和配置为透射第一激光束、第二激光束和第三激光束的高透射区域。

可以设置第一和第二源以及镜结构以针对第一和第二激光束提供基本上相同的光学路径长度。

交织激光镜可以对于45度的入射角提供高反射率。

第一源还可以包括散热器和偏转光学器件。而且，可以将第一源的若干激光二极管或者激光二极管条在散热器上设置为扁平以发射与散热器平行的激光束，其中快轴与激光束的叠置方向正交。