[发明专利]一种降低能量集中度缓解热效应的侧面泵浦激光头装置

权利要求书

1.一种降低能量集中度缓解热效应的侧面泵浦激光头装置，包括：激光二极管阵列、激光二极管热沉、聚光腔、增益介质冷却模块、增益介质；其特征在于，所述增益介质冷却模块开设热密集区自增压导流槽，所述增益介质表面开设热效应自补偿抛面以及能量集中度分散器；

所述激光二极管阵列用于发射泵浦光，激励所述增益介质；

所述激光二极管热沉的数量与所述激光二极管阵列的数量相同，用于固定所述激光二极管阵列；

所述聚光腔表面开有通光孔，围绕在所述增益介质冷却模块周围，用于通过激光二极管阵列发射的泵浦光并反射未被增益介质吸收的泵浦光到增益介质表面进行重复吸收；

所述增益介质冷却模块用于冷却所述增益介质，带走泵浦光未被所述增益介质利用而产生的废热；

所述增益介质用于吸收泵浦光，提供粒子数反转，所述热效应自补偿抛面的截面形状为扇形或矩形曲面，所述增益介质直径D与所述扇形或矩形曲面的最低点到所述增益介质的轴线的垂直距离D1比值为2～2.67；

所述热效应自补偿抛面的外表面具有所述能量集中度分散器，所述能量集中度分散器呈“锯齿”状、“半球”状或呈“椭球”状分布，用于反射或透射由所述激光二极管阵列入射到增益介质的泵浦光到其他方向，分散所述增益介质内部泵浦光能量的集中度，所述增益介质直径D与所述能量集中度分散器横截面最大尺寸D2的比值为10～100；

所述激光二极管阵列、所述热密集区自增压导流槽对准所述增益介质表面开设的热效应自补偿抛面安装。

2.根据权利要求1所述的一种降低能量集中度缓解热效应的侧面泵浦激光头装置，其特征在于，所述增益介质表面的热效应自补偿抛面的纵向为直线或曲线。

3.根据权利要求1所述的一种降低能量集中度缓解热效应的侧面泵浦激光头装置，其特征在于，针对N维阵列的侧面泵浦激光头，所述增益介质表面的热效应自补偿抛面的数量为n×N个。

4.根据权利要求1所述的一种降低能量集中度缓解热效应的侧面泵浦激光头装置，其特征在于，所述热效应自补偿抛面的截面面积正比于所述增益介质表面的热积累强度。

5.根据权利要求1所述的一种降低能量集中度缓解热效应的侧面泵浦激光头装置，其特征在于，所述增益介质冷却模块为双层套管结构，其外层套管与内层套管之间的中间夹层部分开设有所述热密集区自增压导流槽，所述内层套管在热密集区自增压导流槽的中心位置上开有水压式喷射孔，冷却液通过所述水压式喷射孔后其流向正对着所述增益介质的热效应自补偿抛面所在的位置。

6.根据权利要求5所述的一种降低能量集中度缓解热效应的侧面泵浦激光头装置，其特征在于，所述水压式喷射孔的两端均开口，入水端的口径与出水端的口径之比大于10：1，其腹部位置用于暂存积水，以增大出水端的水压。

7.根据权利要求5所述的一种降低能量集中度缓解热效应的侧面泵浦激光头装置，其特征在于，所述增益介质冷却模块的热密集区自增压导流槽在靠近出水口方向的端口被密封住，使冷却液的流向在所述增益介质的热效应自补偿抛面附近被限制，形成湍流进而提高换热率。