[发明专利]一种基于双折射晶体的激光模块及激光器

说明书

一种基于双折射晶体的激光模块及激光器，激光模块包括：板条状双折射激光晶体，上下底面为全内反射面，将从一端射入其内的光束在两个底面间沿zigzag光路传播，且射入其内的光束在全内反射面上的入射角为θ_C，θ_C介于光束射入板条状双折射激光晶体寻常光的全内反射角θ_A和光束射入板条双折射激光晶体非常光的全内反射角θ_B之间；受激自发辐射诱导吸收膜系位于两个底面上；冷却模块位于受激自发辐射诱导吸收膜系表面。激光模块使以角度θ_C在双折射晶体内zigzag传播的寻常光和非寻常光中一种光能够起振，另一种光被受激自发辐射诱导吸收膜系诱导吸收，吸收板条状双折射激光晶体的自发辐射，抑制了自激发振荡，提高激光模块的储能。

技术领域

本发明涉及固体激光技术领域，尤其是涉及一种基于双折射晶体的激光模块及激光器。

背景技术

固体激光用途极为广泛，特别是高平均功率、高光束质量和高效率固体激光。激光介质的热效应一直是制约提高激光器功率和光束质量的重要因素：热效应会造成不可逆损坏，而且随着功率增加光束质量非线性下降。冷却技术运用不当会引起热透镜效应、应力双折射、热退偏等现象。应力双折射、热透镜等效应使圆棒状的工作介质难以在高平均功率工作的同时又保持良好的光束质量。薄片、板条等盘片状的激光增益介质散热特性良好，可以高平均功率工作,同时又保持较好的光束质量和偏振特性。

但是，采用薄片、板条等盘片状增益介质方案仍然不能完全解决激光的退偏问题；同时对于板条状激光增益介质，其中受激自发辐射现象严重影响激光储能，甚至引起寄生振荡,同时温度、应力、形变分布不均引起光束质量退化。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种基于双折射晶体的激光模块及激光器，能够解决现有技术中，使用薄片、板条等盘片状的激光增益介质还存在的激光退偏问题，并且能够减小板条状激光增益介质的受激自发辐射现象的问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种基于双折射晶体的激光模块，包括：板条状双折射激光晶体，相对的两个底面为全内反射面，将从一端面射入其内的光束在所述两个底面间沿zigzag光路(“之”字光路)传播，且射入其内的光束在全内反射面上的入射角为θ_C，θ_C介于θ_A和θ_B之间，其中，θ_A为所述光束射入所述板条状双折射激光晶体寻常光的全内反射角、θ_B为所述光束射入所述板条双折射激光晶体非常光的全内反射角；受激自发辐射诱导吸收膜系，位于所述两个底面上，用于对板条状双折射激光晶体内不满足全内反射条件寻常光或非寻常光诱导吸收；冷却模块，设置于所述受激自发辐射诱导吸收膜系的表面上，用于为所述板条状双折射激光晶体散热。

进一步地，板条状双折射激光晶体为掺杂激光离子的晶体或键合晶体。

进一步地，所述冷却模块为焊接热沉。

进一步地，所述焊接热沉设置有用于热流控制的切割槽，所述切割槽位于所述焊接热沉与所述板条状双折射激光晶体垂直的面上。

进一步地，焊接热沉通过焊料与板条状双折射激光晶体连接，与焊料接触的焊接热沉的表面上镀有一层金。

进一步地，受激自发辐射诱导吸收膜系包括层叠设置的：介质膜层、诱导吸收层和金属层；介质膜层，与板条状双折射激光晶体的两个底面接触，用于将不满足全内反射条件的寻常光或非寻常光透射至诱导吸收层；第一金属层，用于将透射至其表面的不满足全内反射条件的寻常光或非寻常光反射回诱导吸收层；诱导吸收层，将不满足全内反射条件的寻常光或非寻常光诱导吸收。

进一步地，所述诱导吸收层包括层叠设置的第二金属层和介质层。