[实用新型]一种高功率脉冲激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种高功率脉冲激光器。 

背景技术

高功率固体脉冲激光器是激光技术发展的主要方向之一。而在高功率固体脉冲激光器的发展中，主振荡级与放大级结构激光器由于其能同时兼顾高输出功率和高光束质量的优势而得到了广泛应用。对于此类激光器，其输出脉冲的稳定性、峰值功率和光斑质量一直是人们关注的焦点。由于信号光脉冲的稳定性差，放大级结构设计不合理等因素直接导致了激光器输出性能差。国内外采用了不同的种子源和泵浦源以不同的入射和泵浦方式并设计了不同的放大级结构以此来提高脉冲输出质量，但都存在不足。如中国专利局2010年5月19日公告的实用新型专利《一种侧面泵浦的薄片激光器结构》（申请号：200920194107.9），公开了一种大功率激光器结构，激光泵浦光源通过光学准直系统对激光谐振腔内的激光增益介质泵浦，其中激光谐振腔包括前腔镜、后腔镜、激光增益介质和其他光学元件。其激光泵浦光源作为种子源存在输出脉冲稳定性差、重复频率无法控制等缺点。其放大级结构采用信号光单次通过的放大方式，这种结构提取能量少。而激光放大增益介质采用侧面胶合一同基质的梯形光学晶体，另一面胶合一散热构件，该结构虽然解决了大功率激光器的散热问题，但其结构相对复杂，制作加工相对不易。 

发明内容

为克服上述问题，本实用新型提出一种高功率脉冲激光器，功率输出稳定、结构更简单。 

为达到上述目的，本实用新型所提出的技术方案为：一种高功率脉冲激光器，包括脉冲种子源、第一准直耦合系统和至少一个激光放大级；所述激光放大级包括泵浦源、第二准直耦合系统、增益介质和散热构件；所述增益介质包括入射面、出射面和四个侧面；所述散热构件镀有对泵浦光增透的增透膜，光胶或键合于增益介质的一侧面；所述泵浦源发出的泵浦光通过第二准直耦合系统对增益介质进行侧面泵浦；所述脉冲种子源发出的种子光经第一准直耦合系统后由增益介质的入射面输入，与增益介质的泵浦长条区域重叠激励增益介质，由出射面输出放大的激光脉冲。 

进一步的，还包括一偏振分束元件、旋光元件和全反射镜，所述偏振分束元件置于增益介质的入射面之前，所述旋光元件和全反射镜依次设于增益介质的出射面之后，全反射镜将增益介质输出的放大光沿原方向返回。或者还包括一微片构件，设于第一准直耦合系统与增益介质之间。 

进一步的，还包括一微片构件，所述微片构件设于第一准直耦合系统与偏振分束元件之间；旋光元件和全反射镜依次设于增益介质的出射面之后，全反射镜将增益介质输出的放大光沿原方向返回。 

进一步的，所述脉冲种子源为脉冲调制半导体激光器；所述泵浦源采用单管LD或LD阵列，或者灯泵浦，为连续泵浦或脉冲泵浦。 

进一步的，所述第一准直耦合系统和第二准直耦合系统为球面透镜、光纤准直器或柱面透镜，或者其中两个或三个的组合。 

进一步的，所述散热构件为与增益介质同基质的未掺杂晶体棱台薄片；所述增益介质的入射面和出射面为梯形或矩形。 

进一步的，所述旋光元件为λ/4波片。 

进一步的，所述微片构件为主动调Q激光腔、被动调Q激光腔、稳频系统、选模元件、隔离元件、频率转换晶体、削波元件或光束整形元件。 

进一步的，所述微片构件、偏振分束元件和旋光元件的通光面镀种子光的增透膜。 

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种高功率脉冲激光器以脉冲调制半导体激光器为脉冲种子源，将受调制的脉冲种子光注入到侧面泵浦的激光放大级增益介质中，种子光入射后在增益介质中通过擦反射（掠入射）或透射方式与泵浦长条区域重合以实现光放大，提高输出光脉冲的峰值功率，而且输出功率稳定，频率可调，光斑质量也得到改善，同时简化了结构，降低了成本；并通过在增益介质受泵浦面上深化光胶未掺杂晶体散热构件，以改善增益介质的散热性能。 

附图说明

图1为本实用新型实施例一结构示意图； 

图2为本实用新型实施例二结构示意图；

图3为本实用新型实施例三结构示意图；

图4为本实用新型实施例四结构示意图；

图5为本实用新型激光放大级LD阵列泵浦结构示意图；

图6为本实用新型激光放大级单管LD泵浦结构示意图；

图7为本实用新型增益介质与散热构件组合示意图。