[发明专利]泵浦光组件、盘式激光器及由此用于泵浦激光活性介质的方法

说明书

一种用于盘式激光器的泵浦光组件包括：聚焦装置，特别是凹面镜，其具有用于使泵浦光射束聚焦到激光活性介质上的反射面；和用于使泵浦光射束在反射面上形成的反射区域之间偏转的偏转组件，其在围绕反射面的中轴线的不同角度区域中布置在至少一个第一环形区域和第二环形区域中，偏转组件构造用于使泵浦光射束在第一环形区域的两个反射区域之间进行至少一次偏转且在第二环形区域的两个反射区域之间进行至少一次偏转。偏转装置也构造用于在泵浦光射束在相对于中轴线的径向方向上图像反转的情况下进行下述数量的在两个环形区域的两个反射区域之间的偏转，该数量相应于在两个环形区域的两个反射区域之间的偏转的总数量的至少三分之一、优选至少一半。

技术领域

本发明涉及一种用于盘式激光器的泵浦光组件，所述泵浦光组件包括聚焦装置、特别是凹面镜，所述聚焦装置具有用于使泵浦光射束聚焦到激光活性介质的反射面，以及所述泵浦光组件包括用于使泵浦光射束在反射面上形成的反射区域之间偏转的偏转组件，所述偏转组件在围绕反射面的中轴线的不同角度区域中布置在至少一个第一环形区域和第二环形区域中，其中，偏转组件构造用于使泵浦光射束在第一环形区域的两个反射区域之间进行至少一次偏转并且在第二环形区域的两个反射区域之间进行至少一次偏转。本发明也涉及一种具有所述泵浦光组件的盘式激光器，以及涉及一种用于泵浦激光活性介质的方法，所述方法包括：借助于聚焦装置、特别是借助于凹面镜将泵浦光射束多次聚焦到激光活性介质上，其中，在依次连续的聚焦步骤之间使泵浦光射束在聚焦装置的反射面的不同反射区域之间进行偏转，所述反射区域在围绕反射面的中轴线的不同角度区域中布置在至少一个第一环形区域和第二环形区域中，其中，使泵浦光射束不仅在第一环形区域的两个反射区域之间而且在第二环形区域的两个反射区域之间分别偏转至少一次。形成相应的反射区域的角度区域例如可以是聚焦装置的反射面的圆弧区段。

背景技术

盘式激光器具有带小的厚度(激光盘)的激光活性介质(增强介质)，所述激光活性介质能够被良好地冷却。由此，盘式激光器的方案适用于在数千瓦范围内高的激光功率。然而由于增强介质小的厚度在穿过激光活性介质时吸收了极少的泵浦光，这在泵浦激光活性介质时没有设置合适的措施的情况下导致激光系统低的效率。为了获得用于满足在激光活性介质中的激光条件所需的最小能量或最小激光功率，通常需要泵浦射束多次穿过激光活性介质。在这种多次穿过中，泵浦光射束被多次聚焦到激光活性介质上，其中，在依次连续的聚焦步骤中理想地产生泵浦光点1:1的成像。通过凹面镜的反复成像导致使在平行的光路中的准直变差，从而使准直的射束直径增大并且使耦入到激光活性介质中的功率减小，这限制了多次穿过的数量。

在EP 1 252 687 B1中以及在论文“用于盘式激光器的泵浦镜组和共振器”，S.Erhard，斯图加特大学，2002，ISBN 3-8316-0173-9中描述了一种泵浦组件，其中，泵浦光射束借助于抛物面镜聚焦到激光活性介质上。多次穿过通过如下方式实现，泵浦光射束多次借助于偏转装置、例如棱镜在不同的反射区域之间偏转，所述反射区域位于抛物面镜的同一个环形区域的不同的圆扇形中。

在论文“具有千瓦连续功率的盘式激光器”，C.Stewen，斯图加特大学，2002，ISBN3-89675-763中提出，在使用多个偏转单元的情况下使用抛物面镜上的具有反射区域的多个环形区域用于成像，其中，各个环径向地布置在抛物面镜的弧段中。

由DE 10 2011 004 204 A1公知了类似的泵浦组件。在那里所述的泵浦光组件中，反射面可以具有带多个反射区域的两个、三个或多个环形区域。泵浦光射束在相应的环形区域内的偏转在方位角的方向上进行，在不同的环形区域的反射区域之间的偏转在径向方向上进行。

反射区域与反射面的中轴线的间距越大，典型地成像误差就越大。特别是对于使用三个或多个环形区域用于使泵浦光射束偏转或者聚焦到激光活性介质上的情况，至少径向最外部的环形区域典型地具有与反射面的中轴线的下述间距，所述间距是这样大的，使得成像误差强烈增大，从而导致泵浦光射束明显的扩宽，所述扩宽可能会导致例如呈棱镜形式的偏转装置上所谓的剪切效应(剪切损失)。