[实用新型]端面泵浦风冷激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种端面泵浦风冷激光器。

背景技术

近年来，端面泵浦固体激光器激光器越来越受到重视，该激光器体积小、光束质量好、功率输出稳定，相比侧面泵浦半导体激光器和灯泵浦激光器有更高的转换效率和更低的功耗，除此之外，还有调Q脉宽小、峰值功率高，附加倍频晶体易于实现频率转换等优点，在精密激光标记、加工、深雕、内雕等方面有非常广泛的应用。

端面泵浦方式的晶体受热产生热透镜效应，其焦距随泵浦功率发生变化，严重影响腔内的稳定性；半导体泵浦模块输出的激光波长由温度决定。因此，两者的温度对于激光输出稳定性有重要作用。目前，商业用端面泵浦固体激光器有风冷和水冷两种冷却方式。水冷方式一般利用冷却水对晶体和泵浦模块进行冷却，散热量充足，晶体和模块温度保持恒定，激光输出稳定性较高，但是体积较大，耗能多，而且冷却水存在安全隐患。近来风冷方式使用较多，其体积小、结构紧凑，但是散热效果相比水冷方式稍差，激光输出功率和模式的稳定性不足，不利于激光精密加工质量的提升。因此，风冷端面泵浦激光器如何在较高泵浦功率下实现稳定的激光输出是亟待解决的一个技术难题。

发明内容

本实用新型要解决的主要技术问题是，为解决以上技术问题，提供一种其功率稳定性和模式稳定性好的端面泵浦风冷激光器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供端面泵浦风冷激光器，包括泵浦单元、聚焦耦合系统、激光晶体、谐振腔，泵浦单元发出的泵浦光经聚焦耦合系统聚焦至激光晶体，其不同之处在于：所述谐振腔包括全反镜、反射镜、输出镜，全反镜、输出镜之间设置将谐振光路偏转的反射镜，谐振光路呈V型，V型夹角为15-50度，其中输出镜为设置在主光轴上的平凹镜。

以上方案中，所述V型夹角为18-22度。

以上方案中，所述聚焦耦合系统依次由三片平凸镜排列组成，前2片平凸镜的凸面相对紧贴用于对入射泵浦光进行准直，第3片平凸镜凸面向外，将平行光聚焦至激光晶体。

以上方案中，所述第3片平凸镜与前2片平凸镜之间的距离可调。

以上方案中，所述聚焦耦合系统的后焦点设置激光晶体中靠近泵浦光的入射端。

以上方案中，所述聚焦耦合系统的后焦点距离激光晶体的泵浦光入射端端面2-3mm。

以上方案中，所述输出镜对1064nm波长的光功率部分透过。

对比现有技术，本实用新型的有益特点如下：

改进所依据的基本原理是通过改变谐振腔型来提高谐振腔的稳定性。V型平平腔，可以等效为腔长较长的直线型谐振腔，可参考附图2，作为临界稳定腔，其衍射损耗和几何损耗较大，稳定性处于稳定腔和非稳定腔之间，调节精度要求高，经过振动及其他外力影响将严重影响激光输出。端面泵浦的热透镜效应较强，通过传输矩阵进行计算，可得出：