[发明专利]一种基于漫反射腔泵浦的板条激光模块

说明书

一种基于漫反射腔泵浦的板条激光模块，包括：第一半导体泵浦源(11)、第一泵浦光聚焦透镜(12)、第一漫反射腔(13)、板条状固体激光材料(2)；其中，第一泵浦光聚焦透镜(12)与第一泵浦源(11)间隔设置，将第一半导体泵浦源(11)发射的泵浦光聚焦；第一漫反射腔(13)由第一腔壁(131)与板条状固体激光材料(2)围成；第一腔壁设置有第一通孔(131A)，第一通孔(131A)位于第一泵浦光聚焦透镜(12)的焦点处。激光模块通过漫反射腔将未被板条状固体激光材料吸收的泵浦光反射回板条状固体激光材料，进行多程吸收，相比于现有的常温下准三能级固体激光模块，可以减小掺杂离子的浓度，减小自吸收，提高效率。

技术领域

本发明涉及固体激光领域，尤其是涉及一种基于漫反射腔泵浦的板条激光模块。

背景技术

随着半导体激光二极管的发展，半导体泵浦的全固态激光器由于具有结构紧凑、效率高、光束质量好等优点具有广泛的应用前景，是目前激光领域研究的重点。

近年来，随着高性能InGaAs半导体激光器的发展和成本的降低，掀起了研究掺Yb³⁺激光晶体的热潮。Yb:YAG晶体量子效率高，具有宽的吸收谱和发射谱，荧光寿命长，优良的光学、热力学和机械性能等特点而成为发展高效、高功率固体激光器的的最具应用潜力的固体激光材料之一。

以往传统方法为了实现常温下准三能级Yb:YAG激光的输出，只能采用端面泵浦的方式来达到较高的泵浦功率密度，泵浦光经过单/双程吸收，因此必须提高离子掺杂浓度。虽然在理论上晶体的离子掺杂浓度越高，晶体中的激活离子越多，越有利于高功率的激光输出。但是当Yb³⁺离子增加到一定浓度时就会发生浓度猝灭，并且自吸收的程度随着掺杂离子浓度的增加会更加严重，使激光振荡阈值增加，效率降低，影响激光输出。并且这种端面泵浦方式需要将泵浦光整形成窄条形光斑并耦合到晶体中，整形和耦合难度大。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种基于漫反射腔泵浦的板条激光模块，通过漫反射腔将泵浦光射入从板条状固体激光材料上，被其吸收，未被吸收的泵浦光从板条状固体激光材料反射回的光通过漫反射腔再次反射回板条状固体激光材料直至泵浦光被完全吸收，上述基于漫反射腔泵浦的板条激光模块能够解决现有技术中常温下准三能级晶体离子掺杂高，自吸收现象严重，效率较低的问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的提供了一种基于漫反射腔泵浦的板条激光模块包括：第一半导体泵浦源、第一泵浦光聚焦透镜、第一漫反射腔、板条状固体激光材料；其中，第一泵浦光聚焦透镜，与第一半导体泵浦源间隔设置，用于将第一半导体泵浦源发射的泵浦光聚焦；第一漫反射腔，由第一腔壁与板条状固体激光材料围成；第一腔壁设置有第一通孔，第一通孔设置在第一泵浦光聚焦透镜的焦点处，用于将第一半导体泵浦源发射的泵浦光聚焦后射入板条状固体激光材料表面。

进一步地，第一漫反射腔靠近板条状固体激光材料的表面镀有一层金。

进一步地，第一腔壁由金属或陶瓷材料制成。

进一步地，板条状固体激光材料靠近第一腔壁的一面镀有对所述泵浦光透射率高的膜层，所述板条状固体激光材料远离第一腔壁的一面镀有对所述泵浦光反射率高的膜层。

进一步地，还包括第一冷却模块，设置所述板条状固体激光材料靠近所述第一腔壁的面上，为所述板条状固体激光材料冷却；所述第一冷却模块包括冷却水和冷却水容器。

进一步地，还包括第二冷却模块，设置在所述板条状固体激光材料远离所述第一腔壁的面上，为所述板条状固体激光材料冷却。

进一步地，第二冷却模块为焊接热沉。