[发明专利]大口径均匀放大激光模块

说明书

本发明公开了一种大口径均匀放大激光模块，能够使用直径较大较长的晶体棒进行激光放大且达到均匀增益输出，包括：环状的泵浦bar条结构、晶体棒、玻璃套管(2)和结构件。泵浦bar条结构包括多个泵浦块、每个泵浦块由bar条(4)，冷却热沉(5)和冷却水管(6)构成；bar条(4)和冷却热沉(5)连接，冷却热沉(5)的内部设有冷却水通道；其中的两个冷却热沉(5)上分别设有与冷却水通道连通的出水管(8)和进水管(7)；从设有进水管(7)的冷却热沉(5)到设有出水管(8)的冷却热沉(5)，多个冷却水通道通过多个冷却水管(6)依次串联，形成环状；bar条(4)靠近环状的泵浦bar条结构所在的中心轴；晶体棒设在玻璃套管(2)中；沿玻璃套管(2)的长度所在方向，多个直径相同或者不同的环状的泵浦bar条结构套在玻璃套管(2)上。

技术领域

本发明涉及激光器件领域，具体而言，涉及大口径均匀放大激光模块。

背景技术

(polycrystalline aluminum-yttrium garnet，YAG)的化学式为Y₃Al₅O₁₂，或写为3Y₂O₃·5Al₂O₃，其中Y₂O₃为57.06wt％，Al₂O₃为42.94wt％，是一种综合性能，包括光学、力学和热学均优良的激光基质。在中小功率激光器件中，目前使用钇铝石榴石制成的钇铝石榴石晶体(Nd:YAG)的实用数量远远超过其他激光工作物质。在实际制备时是将一定比例的Al₂O₂、Y₂O₂和Nd₂O₃在单晶炉中熔化结晶制成钇铝石榴石晶体。在钇铝石榴石晶体生长过程中主要采用提拉法，又称切克劳斯基法(Czochralsik)、CZ法。生长得到的晶体毛坯。由于钇铝石榴石晶体具有优良的热学性能，因此非常适合制成激光工作物质。

提拉法的缺点是熔体的液流作用、传动装置的振动和温度的波动都会对晶体的质量产生影响。由于晶体自身的特性，随着晶体生长长度的增长，其两端的掺杂浓度会逐渐升高。通常的晶体棒的制作方法是沿着晶体毛胚生长方向加工，晶体棒的长度决定了晶体棒上掺杂浓度的差异大小，加工直径8mm及以上晶体棒的长度通常大于100mm，100mm的晶体棒上会存在20％-30％的掺杂浓度差异。

存在的问题：通常使用的激光放大模块由bar条、冷却热沉和冷却水管构成泵浦块，由多个泵浦块连接构成板状的泵浦bar条结构，在激光放大模块中多个板状的泵浦bar条结构围绕晶体棒排布。每个泵浦bar条结构上的bar条距晶体棒的距离相同且固定，而且掺杂浓度与晶体棒对泵浦光的吸收系数成正比，对于直径较大较长的晶体棒，其本体上的掺杂浓度梯度过高，晶体棒两端的吸收系数和中部的吸收系数不一致，差值较大，使得晶体棒上的整体泵浦不均匀，进而导致最终的增益输出不均匀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大口径均匀放大激光模块，以解决上述问题。

在本发明的实施例中提供的大口径均匀放大激光模块，包括:环状的泵浦bar条结构、电动控制块、伸缩螺杆、晶体棒、玻璃套管和结构件；

所述泵浦bar条结构包括多个泵浦块，每个所述泵浦块由bar条，冷却热沉和冷却水管构成；所述bar条和所述冷却热沉连接，所述冷却热沉的内部设有冷却水通道；其中的两个所述冷却热沉上分别设有与所述冷却水通道连通的出水管和进水管；从设有所述进水管的所述冷却热沉到设有所述出水管的所述冷却热沉，多个所述冷却水通道通过多个所述冷却水管依次串联，形成环状；所述bar条靠近环状的所述泵浦bar条结构所在的中心轴；