[发明专利]一种高泵浦吸收、高功率输出的新型薄片激光器结构

权利要求书

1.一种泵浦级联薄片激光器结构，其特征在于：包括两个陶瓷框架，一个泵浦源，两个通过键合或焊接有不同增益介质的薄片，以及直通冷却液；两个陶瓷框架竖直放置，两个薄片分别为薄片A和薄片B，薄片A和薄片B平行镶嵌在陶瓷框架中；

此结构共包括五个面，分别为连接面(1)、薄片A上表面(2)、薄片A下表面(3)、薄片B上表面(4)和薄片B下表面(5)；连接面(1)和薄片A上表面(2)之间所构成的区域为区域D；薄片A下表面(3)和薄片B上表面(4)所构成的区域为区域E；

薄片A下表面(3)和陶瓷框架的连接面(1)设置有相同波长高反膜；薄片A上表面(2)和薄片B下表面(5)设置有相同波长高反膜；薄片B上表面(4)设置有另一波长高反膜，同时薄片B下表面(5)设置有这一波长的半透半反膜，用于作为输出镜；泵浦源C置于区域D的中心位置；薄片A和薄片B增益介质位置相向放置；冷却液贯通区域D和区域E，且冷却液的流速相同，在薄片B下方不设置冷却液，以保证整个薄片激光器最终输出激光的光束质量；此薄片激光器结构，在保证大面冷却的同时，对单块薄片采用泵浦级联、腔内泵浦的方式；在两个陶瓷框架上方用一个镀膜的连接面(1)进行相接，用于对泵浦光进行反射；在连接面下方为泵浦源C，为一级泵浦所用，一级泵浦所发出的泵浦光直接照射到薄片A上，或者通过连接面(1)反射，照射至薄片A，在区域D中直通冷却液进行冷却，保证大面散热和泵浦光发光光谱稳定性；在薄片A的下表面设置有与连接面(1)相同波长的高反膜，泵浦源B所发出的泵浦光，在由连接面(1)和薄片A下表面(3)形成的腔内进行振荡，来回反射的泵浦光多次被薄片A的增益介质吸收提高了泵浦均匀性。

2.根据权利要求1所述的一种泵浦级联薄片激光器结构，其特征在于：两个薄片能够用不同增益介质的热沉衬底替换。

3.根据权利要求1所述的一种泵浦级联薄片激光器结构，其特征在于：所述的薄片A和薄片B为增益介质不同的薄片，其中薄片A增益介质的发射光谱与薄片B增益介质的吸收光谱大致相同，这就使得薄片A产生的激光能够作为薄片B的第二级泵浦光；在薄片A上表面(2)和薄片B下表面(5)，设置有与薄片A产生激光相同波长的高反膜；通过第一级泵浦产生的激光λ₁，在由薄片A上表面(2)和薄片B下表面(5)形成的腔内进行振荡，同时来回反射多次被薄片B的增益介质吸收，在增益介质中储能；虽然薄片A增益介质发射光谱和薄片B增益介质吸收光谱不完全相同，但由于薄片A上表面(2)和薄片B下表面(5)形成的振荡腔将激光λ₁完全约束在腔内，完成第二次腔内泵浦，薄片B增益介质能够将激光λ₁完全吸收，且在激光输出方向泵浦均匀性良好；在薄片B上表面(4)设置有最终输出波长的高反膜，同时薄片B下表面(5)设置有这一波长的半透半反膜，用于作为输出镜；薄片B增益介质在被λ₁泵浦后，在薄片B上表面(4)和薄片B下表面(5)形成的腔内振荡，最终输出波长为λ₂激光。

4.根据权利要求1所述的一种泵浦级联薄片激光器结构，其特征在于：采用腔内泵浦，提高泵浦吸收效率的同时，运用泵浦级联的方法，第二次泵浦光波长与输出波长更为接近，降低激光过程中的量子亏损，再一次缓解增介质中的热负载，有效进行热管理，提高激光器的效率，延长激光器使用寿命。