[发明专利]一种百瓦级1.9微米固体激光发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体激光发生装置，特别涉及一种百瓦级1.9微米固体激光发生装置。

背景技术

水分子对1.9微米波段激光具有很强的吸收，因此它可以作为医用激光手术刀的光源，在激光医疗方面有着重要的应用价值。单掺Tm晶体的在1.9μm波段具有较大的增益，适合作为产生1.9μm激光的增益介质。单掺Tm固体激光器在运转时会将大约25％泵浦功率转化为废热，因此传统的棒或块状晶体难以在高功率下稳定运转。板条Tm激光器散热性好，可以获得大功率的1.9μm波段激光，但是其输出光斑为线条状，光束质量因子M2值通常在30以上，激光束亮度低，不方便科学工业生产的实际应用。目前，单掺Tm激光器基本采用单晶体的结构，以达到体积小巧的目的。但是，单个激光晶体所能承受的泵浦光功率有限，限制了更高泵浦功率的注入，激光器无法达到较高的输出功率水平。

现有的光学谐振腔包括Z型腔、环形腔等，而这些腔型结构复杂，对光路调节技术要求较高，因此，要获得稳定的光学输出，就会变得比较困难，另外，为了获取更大功率的激光输出，必须设计一些复杂的光学结构，而更为复杂的光学结构必然要求更为精准的调光技术，本发明科研人员在长期研发当中，独具匠心的开发了全新的调节技术，以解决现有的光学技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前复杂光学谐振腔光路较难调节的技术问题，而提出了一种计算机控制下自动调节光路的大功率固体激光装置。

具体的，本发明涉及一种百瓦级1.9微米固体激光发生装置，包括：

第一光学系统，包括，第一激光发生装置1、第一全反射镜5、第一激光晶体9、第二全反射镜6、第二激光发生装置2、选模装置11、输出镜12；

其中，第一激光发生装置1发射的抽运光束入射至第一全反射镜5，经第一全反射镜5透射至第一激光晶体9，获得震荡光束，该震荡光束经第二全反射镜6反射至第三全反射镜7，经第三全反射镜7反射至选模装置11后经输出镜12输出；

第二激光发生装置2发射的抽运光束经第二全反射镜6透射后入射至第一激光晶体9，获得震荡光束，该震荡光束经第一全反射镜5反射至体光栅8，经体光栅8反射回第一全反射镜5后反射至第二全反射镜6，经第二全反射镜6反射至第三全反射镜7，经第三全反射镜7反射至选模装置11后经输出镜12输出；

第二光学系统，包括，第三激光发生装置3、第二全反射镜6、第二激光晶体10、第三全反射镜7、第四激光发生装置4、选模装置11、输出镜12；

其中，第三激光发生装置3发射的抽运光束经第二全反射镜6透射后入射至第二激光晶体10，获得震荡光束，该震荡光束入射至第三全反射镜7，经第三全反射镜7反射至选模装置11后经输出镜12输出；

第四激光发生装置4发射的抽运光束经第三全反射镜7，经第三全反射镜7透射至第二激光晶体10，获得震荡光束，该震荡光束入射至第二全反射镜6，经第二全反射镜6反射至第一全反射镜5后反射至体光栅8，经体光栅8反射回第一全反射镜5后反射至第二全反射镜6，经第二全反射镜6反射至第三全反射镜7，经第三全反射镜7反射至选模装置11后经输出镜12输出；

所述第一全反射镜5、第二全反射镜6、第三全反射镜7和体光栅8分别位于第一三维转台5.1、第二三维转台6.1第三三维转台7.1第四三维转台8.1上，计算机控制系统13自动控制所述第一三维转台5.1、第二三维转台6.1第三三维转台7.1、第四三维转台8.1三维状态。

进一步的，还包括探测器14，所述探测器,14将探测到的光信号实时输入到所述计算机控制系统13，所述计算机控制系统13根据所述光信号，结合所述计算机控制系统13预设激光模型进行调节，直至获得预期输出激光。

进一步的，所述计算机控制系统13根据所述第一激光发生装置1、第二激光发生装置2、第三激光发生装置3、第四激光发生装置4的参考光，调整所述第一全反射镜5、第二全反射镜6、第三全反射镜7的位置，使其与所述输出镜12的位置关系误差为±0.0001，然后固定所述第一全反射镜5、第二全反射镜6、第三全反射镜7的位置。

进一步的，所述计算机控制系统13调整所述体光栅8的位置，结合所述计算机控制系统13预设激光模型进行调节，直至获得预期输出激光。

进一步的，所述第一三维转台5.1、第二三维转台6.1第三三维转台7.1、第四三维转台8.1可以进行前、后、左、右、俯以及仰六方向调节。