[实用新型]一种光束质量转化装置

说明书

本实用新型公开了一种光束质量转化装置，其装置包括：半导体激光器；碟片激光器；掺镱石英光纤三部分组成。本实用新型利用光束质量M²＜200的半导体激光器对多冲程碟片激光器进行端面泵浦，获得连续多模、高光光转换效率激光输出，M²＜50。以碟片激光器输出的激光作为二级泵浦源，对掺镱石英光纤进行同带泵浦，获得具有低量子亏损(2％)，高光‑光转化效率，近衍射极限(M²＜2)的激光输出。本实用新型巧妙的利用了半导体激光器的高效性，碟片激光器的高效散热性和同带泵浦掺镱石英光纤输出的低量子亏损特性，实现了高功率，高光束质量的转化方法。

技术领域

本实用新型涉及全固态激光器领域，具体涉及到一种光束质量转化装置领域。

背景技术

由于掺Yb³⁺激光介质通常受到严重的热效应的限制，高功率、高光束质量、高转化效率全固态激光器进展缓慢。如今随着同带泵浦技术的出现，基于半导体激光器和碟片激光器的同带泵浦的Yb:YAG激光器正成为获得高功率、高光束质量、高转化效率的全固态激光器的研究热点。Yb³⁺掺杂的Yb:YAG浓度可达20％，通过利用940nm波长的泵浦光进行泵浦，YAG:YAG晶体可以发射中心波长为1050nm和1030nm两个主要激光波长。通过利用碟片激光器的高效散热性，可将全固态激光器热量进行分担，将极小的热量带到同带泵浦的掺镱石英光纤中，从而实现具有低量子亏损(2％以内)的同带泵浦激光器，并获得高功率近衍射极限M²＜2的激光输出。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光束质量转化装置，利用半导体激光器和碟片激光器作为一、二级泵浦源，同带泵浦Yb³⁺掺杂的光纤增益介质，其量子效率极高，光束质量接近衍射极限的激光输出，而且能很好的解决热效应问题，同时输出激光为光纤输出单模激光。

所述的半导体激光器，采用中心波长为940nm、969nm砷化镓激光器作为一级泵浦源。

一种光束质量转化装置，包括半导体激光器，碟片激光器，掺镱石英光纤组成；半导体激光器作为一级泵浦源的泵浦激光进入碟片激光器对碟片激光器进行泵浦，获得具有高光-光(70％以上)转化效率的多模激光输出；利用碟片激光器输出的激光，作为二级泵浦源对掺镱石英光纤进行同带泵浦(量子亏损＜2％)，经掺镱石英光纤后输出，实现了高光束质量(M²＜2)的转化装置。

所述的碟片激光器，采用24、32、48冲程碟片激光器作为二级泵浦源。增益介质为Yb:YAG；碟片激光器输出激光器为多模激光，其输出波长为1030nm、1050nm；

所述的掺镱石英光纤，其增益介质为Yb³⁺，掺杂的基质为二氧化硅，经过二级泵浦后的激光器的输出波长为1080nm；光纤增益介质Yb³⁺掺杂摩尔浓度15-20％。

所述的第一级半导体泵浦源光束质量M²＜200，二级泵浦碟片激光器光束质量M²＜50，最后获得的掺镱石英光纤可获得光束质量M²＜2的高光束质量的激光输出。

本实用新型提供的一种光束质量转化装置，该装置采用模块化设计，结构简单，易于维护。

附图说明

图1为实施例1的一种光束质量转化装置

具体实施方式

为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。该具体实施例以一种光束质量转化装置及方法进行解释说明。