[发明专利]多晶体棒并接激光放大器增益介质

说明书

技术领域

本发明涉及激光放大器领域，具体为一种多晶体棒并接激光放大器增益介质。

背景技术

实现高功率输出，是固体激光器的重要研究方向之一。要提高固体激光的输出功率，目前，一般采用多级激光放大技术。对于调Q运行的脉冲激光，随着放大过程，激光能量密度的增大会导致激光介质和传输介质的各种非线性效应，如大气击穿、激光晶体的自聚焦等，阻碍激光的进一步放大，解决这一问题的办法是一边放大一边扩束，将激光的功率密度保持在安全范围内。放大扩束后的激光需要大尺寸的激光晶体棒，而大尺寸光学均匀性好的晶体棒一方面非常昂贵，另一方面难以均匀泵浦和散热，同时，现有的晶体生长技术难以保证大尺寸激光晶体棒具有良好的光学均匀性，因此，采用大尺寸激光晶体棒作为激光放大级增益介质面临着成本的压力，由于散热的问题，其工作重频一般只有每秒2次左右。管状激光增益介质^【1】解决了均匀泵浦和散热问题，但晶体价格昂贵、加工难度大，同时也难以保证管状晶体各部分具有良好的光学均匀性，而且管状晶体的局部损坏将导致激光增益介质整体失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种多晶体棒并接激光放大器增益介质，以解决现有技术中大尺寸激光晶体棒增益介质和管状激光增益介质存在的成本较高，光学均匀性差的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

多晶体棒并接激光放大器增益介质，其特征在于：包括多根激光晶体棒，所述激光晶体棒彼此平行，相邻激光晶体棒彼此接触相切，或间隔一定间隙，多根激光晶体棒相同方向的棒端共面。

所述的多晶体棒并接激光放大器增益介质，其特征在于：所述多根激光晶体棒相互平行，在空间中按圆周均匀排布构成环形结构，相邻激光晶体棒之间间隔一定间隙，有单个泵浦灯沿激光晶体棒构成的环形结构中心轴线放置。

所述的多晶体棒并接激光放大器增益介质，其特征在于：所述多根激光晶体棒相互平行，相邻激光晶体棒相互接触相切，有多个与激光晶体棒平行的泵浦灯环绕在多根激光晶体棒外。

与大尺寸激光晶体棒增益介质和管状激光增益介质相比，本发明提出的多晶体棒并接激光增益介质有如下优点：（1）可以通过对激光晶体棒材料的挑选获得良好的光学均匀性；（2）激光晶体棒之间的缝隙可形成冷却水的散热通道，使多个激光晶体棒并接激光增益能容忍较高重频运转；（3）可以灵活设置激光晶体棒与泵浦灯的位置，使激光晶体棒获得均匀泵浦；（4）单根激光晶体棒损坏只需跟换单根棒，不会造成整个激光增益介质的失效，维护成本低。

附图说明

图1为本发明中单泵浦灯位于多个激光晶体棒中间时结构示意图。

图2为本发明中多泵浦灯环绕多个激光晶体棒周围时结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示。多晶体棒并接激光放大器增益介质，包括多根激光晶体棒1，激光晶体棒1彼此平行，相邻激光晶体棒1彼此接触相切，或间隔一定间隙，多根激光晶体棒1相同方向的棒端1-1共面。

多根激光晶体棒1相互平行，在空间中按圆周均匀排布构成环形结构，相邻激光晶体棒1之间间隔一定间隙，有单个泵浦灯2-1沿激光晶体棒1构成的环形结构中心轴线放置。

多根激光晶体棒1相互平行，相邻激光晶体棒1相互接触相切，有多个与激光晶体棒1平行的泵浦灯2-2环绕在多根激光晶体棒1外。

本发明以多个激光晶体棒并接增大激光增益介质的横截面积，相邻的激光晶体棒之间相切或有一定的缝隙，激光晶体棒的数量至少3根；激光晶体可以是各种固体激光晶体。

本发明中激光晶体棒可以平行并接成环形，泵浦灯放在环形中央，振荡级激光或前级激光变换成环形光束入射，如图1所示；激光晶体棒也可以密集并接成圆形端面，多个泵浦灯在四周泵浦，如图2所示。