[发明专利]激光器增益介质及具有该增益介质的激光器

权利要求书

1.一种激光器增益介质，包括一增益介质本体，所述增益介质本体具有与所述激光器的泵浦光束和激光光束接触的前端面及与所述前端面呈相对设置的后端面，其特征在于：所述增益介质还包括设于所述增益介质本体的前端面上的辅助介质，所述辅助介质的侧端设有供所述泵浦光束入射的入射面和供所述激光光束输出的输出面，且所述入射面与所述泵浦光束呈垂直设置，所述输出面与所述激光光束呈垂直设置。

2.如权利要求1所述的激光器增益介质，其特征在于：所述辅助介质包括圆台状本体，所述圆台状本体具有顶面、与所述顶面相对设置且其表面面积大于所述顶面的表面面积的底面和包围所述顶面与所述底面之间的弧面，所述入射面、所述输出面均设于所述弧面上，且所述入射面与所述输出面呈对称设置；

所述入射面或所述输出面与所述底面夹设有第一夹角c，所述弧面与所述底面夹设有第二夹角d，且所述第一夹角与所述第二夹角的关系为47°＜d＜c＜70°。

3.如权利要求2所述的激光器增益介质，其特征在于：所述圆台状本体以其中心线作为旋转轴在所述顶面上由外往内、自上往下环设有一顶部凸台；所述圆台状本体以其中心线作为旋转轴在所述底面上由外往内、自下往上环设有一底部凸台；

所述底部凸台连接固定在所述增益介质本体的前端面上。

4.如权利要求1-3任一项所述的激光器增益介质，其特征在于：所述增益介质本体的后端面镀有对所述激光光束高反射的高反射膜层。

5.如权利要求1-3任一项所述的激光器增益介质，其特征在于：所述入射面和/或所述输出面镀有对所述泵浦光束和/或所述激光光束高透射的高透射膜层。

6.如权利要求1-3任一项所述的激光器增益介质，其特征在于：所述辅助介质为钇铝石榴石、钆镓石榴石、玻璃、钒酸盐、钨酸盐或陶瓷，所述增益介质本体掺杂有激活离子，且所述激活离子为Yb³⁺、Nd³⁺、Tm³⁺或Ho³⁺。

7.一种激光器，其特征在于：包括有用以产生泵浦光的泵浦源、激光高反镜、激光输出镜、安装底座、权利要求1-6任一项所述的增益介质及用于对所述增益介质进行冷却的冷却装置，所述泵浦源、所述激光高反镜、所述激光输出镜、所述增益介质及所述冷却装置均安装在安装底座上，所述激光高反镜与所述入射面呈平行设置，所述激光输出镜与所述输出面呈平行设置。

8.如权利要求7所述的激光器，其特征在于：所述冷却装置包括用于冷却所述增益介质本体的后端面的后端冷却单元、用于冷却所述增益介质本体的前端面的前端冷却单元及用以使所述后端冷却单元、所述增益介质及所述前端冷却单元连接固定的锁紧机构；

所述后端冷却单元设于所述安装底座上，其包括有供后端冷却液储存并使该后端冷却液与所述增益介质本体的后端面接触换热的后端腔体，所述增益介质本体的后端面密封设于所述后端腔体的一侧内；

所述前端冷却单元设于所述安装底座上，其包括有供前端冷却液储存并使该前端冷却液与所述辅助介质接触换热的前端腔体，所述辅助介质的一端固设在所述前端腔体的一侧内，所述辅助介质的另一端连接于所述增益介质的前端面并固设在所述后端腔体的一侧上；

所述锁紧机构分别连接于所述后端冷却单元、所述增益介质及所述前端冷却单元。

9.如权利要求8所述的激光器，其特征在于：所述增益介质本体与所述辅助介质对所述泵浦光束的折射率为n1，所述后端冷却液对所述泵浦光束的折射率为n2，所述泵浦光束的入射角且所述泵浦光束的入射角与所述第一夹角、所述第二夹角的关系为c＞d＞a；

所述增益介质本体与所述辅助介质对所述激光光束的折射率为n3，所述后端冷却液对所述激光光束的折射率为n4，所述激光光束的入射角且所述激光光束的入射角与所述第一夹角、所述第二夹角的关系为c＞d＞b。

10.如权利要求9所述的激光器，其特征在于：所述泵浦光束的入射角、所述激光光束的入射角、所述第一夹角、所述第二夹角之间的关系为c＞d＞max｛a，b｝。

11.如权利要求7所述的激光器，其特征在于：所述激光高反镜镀有对所述激光光束高反射的高反射膜层，并镀有对所述泵浦光束高透射的高透射膜层；

所述激光输出镜镀有对所述泵浦光束高反射的高反射膜层，并镀有对所述激光光束部分透射的部分透射膜层。