[发明专利]100W级1064nm端面泵浦全固态激光器

说明书

技术领域

本发明涉及激光器，具体涉及100W级1064nm端面泵浦全固态激光器。

背景技术

半导体端面泵浦固体激光器结构简单，体积小巧，光束质量好，运行稳定，易于集成，因此被广泛应用在激光打孔、激光打标、激光划线、精密调阻、激光清洗，以及激光内雕等激光加工行业。

随着工业应用对激光加工效果及加工效率要求的不断提高，市场对固体激光器输出功率的要求也越来越高。由于激光晶体对880nm激光的吸收系数较低，吸收同样功率的半导体激光，激光晶体的体积更大，散热优势非常明显，因此广泛采用880nm半导体激光器来制作高功率固体激光器。然而，由于激光晶体对880nm半导体激光的吸收系数较低，极易出现激光晶体对泵浦光的吸收不完全的现象，泵浦光经过激光晶体后，仍有部分泵浦光未能被激光晶体所吸收，从而降低了激光的转换效率，影响了高功率的固体激光输出。

并且，尽管采用880nm半导体激光器泵浦激光晶体可以有效降低激光晶体热透镜效应，单个激光晶体承受的半导体激光泵浦功率仍然有限。当半导体激光器泵浦功率为110W时，相应输出的1064nm激光超过50W，从而保证了激光器良好的热稳定性。但是输出1064nm激光功率达到100W时，就容易出现激光谐振腔腔内激光功率密度过高而引起的激光器件损坏现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是端面泵浦1064nm固体激光器输出功率高于100W时容易出现激光谐振腔腔内激光功率密度过高而引起的激光器件损坏问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种100W级1064nm端面泵浦全固态激光器，包括第一半导体激光泵浦源、第一激光晶体、第一泵浦光回收再利用装置、第二半导体激光泵浦源、第二激光晶体、第二泵浦光回收再利用装置、第一凸面反射镜、第二凸面反射镜、第三凸面反射镜和第四凸面反射镜，所述第一凸面反射镜、第一激光晶体、第二凸面反射镜和第一泵浦光回收再利用装置依次设置在所述第一半导体激光泵浦源的泵浦光路上，所述第一凸面反射镜和第二凸面反射镜分别与所述第一半导体激光泵浦源的泵浦光路呈一夹角，所述第一凸面反射镜和第二凸面反射镜的凸面分别朝向所述第一激光晶体，所述第一凸面反射镜的反射光路上设有第一平面反射镜，其反射面与所述第一凸面反射镜相对，所述第四凸面反射镜、第二激光晶体、第三凸面反射镜和第二泵浦光回收再利用装置依次设置在所述第二半导体激光泵浦源的泵浦光路上，所述第三凸面反射镜和第四凸面反射镜分别与所述第二半导体激光泵浦源的泵浦光路呈一夹角，所述第三凸面反射镜和第四凸面反射镜的凸面分别朝向所述第二激光晶体，所述第二凸面反射镜的反射光路与所述第三凸面反射镜的反射光路相重合，所述第二凸面反射镜的反射光路上设有激光输出镜，所述激光输出镜位于所述第二凸面反射镜和第三凸面反射镜之间，所述第一泵浦光回收再利用装置和第二泵浦光回收再利用装置可分别将从所述第一、第二激光晶体中透射出来的部分泵浦光沿原光路反射回所述第一、第二激光晶体，所述第一平面反射镜、第一凸面反射镜、第二凸面反射镜、激光输出镜构成信号光的谐振腔；所述第二激光晶体、第三凸面反射镜和第四凸面反射镜构成激光放大装置，信号光从所述第四凸面反射镜的反射光路输出。

在上述方案中，所述第一凸面反射镜的反射光路上设有Q开关，所述Q开关位于所述第一平面反射镜与所述第一凸面反射镜之间。

在上述方案中，所述Q开关为声光Q开关或电光Q开关。

在上述方案中，所述第一半导体激光泵浦源包括发射波长为888nm的半导体激光器和光束准直装置，所述半导体激光器采用光纤耦合输出方式，所述光束准直装置包括准直平凸球面透镜和第一聚焦平凸球面透镜组，所述第一聚焦平凸球面透镜组为两个凸面相对设置的平凸球面透镜，所述准直平凸球面透镜的平面朝向所述半导体激光器的输出端，所述半导体激光器的输出端设置在准直平凸球面透镜焦点处，所述准直平凸球面透镜的凸面与所述第一聚焦平凸球面透镜的一个平面相对，所述第一聚焦平凸球面透镜组的另一个平面所述第一凸面反射镜相对，所述第一聚焦平凸球面透镜组的焦距大于所述准直平凸球面透镜的焦距，所述第二半导体激光泵浦源配置与所述第一半导体激光泵浦源相同。