[发明专利]一种宽温激光增益模块

说明书

本发明公开了一种宽温激光增益模块，包括激光二极管泵浦模块、激光增益板条对、冷却热沉、反射镜组、泵浦光匀滑器；激光增益板条对与泵浦光匀滑器沿宽度方向交错排布，激光二极管泵浦模块在宽度方向紧贴激光增益板条对一侧，冷却热沉焊接在激光增益板条对厚度方向上；激光沿所述激光增益板条对的板条长度方向传输，沿板条宽度方向被传输吸收，剩余激光被最外侧板条外设置的反射镜组侧面反射后沿宽度方向反向进行传输吸收。本发明采用板条对组合排布结构，在宽温工作环境下可实现泵浦光高效率吸收，降低对激光二极管泵浦源温度控制要求；实现激光传输放大、结构紧凑、稳定性好，增益高，可实现激光器稳定高能激光输出。

技术领域

本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种宽温激光增益模块。

背景技术

激光器的快速发展和应用，推动着现代工业的进步。尤其是激光二极管泵浦全固态激光器，具备体积小、重量轻、效率高、寿命长、携带方便等优点，因而广泛应用到激光通信、探测、军事及太空等环境领域。随着使用环境尤其是野外应用环境的复杂性和差异化，对激光二极管泵浦全固态激光器宽温范围工作稳定性提出了更多要求。

常规激光二极管发射波长受环境温度变化影响严重，故而激光二极管泵浦全固态激光器输出性能在宽温工作范围内变化较大，直接影响激光器使用效果和价值。为实现激光二极管泵浦全固态激光器在宽温度范围内正常稳定工作，常用的方法是利用温控系统将激光二极管的工作温度维持设定温度范围内，这将增加激光系统的复杂性和整体功耗。另外一种方式是将激光二极管的工作温度设计在相对宽的温度范围，同时采用多泵浦波长匹配激光增益介质吸收谱，以提高激光器输出稳定性，但会降低激光器输出效率，增加激光器研发成本。截止目前，市面上很难看到光-光效率大于15％的宽温工作激光器系统，这在一定程度上限制了宽温工作激光器的适用性和工作效能。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种宽温激光增益模块，实现宽温工作激光器高效率、高平均功率激光输出。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种宽温激光增益模块，包括激光二极管泵浦模块、激光增益板条对、冷却热沉、反射镜组、泵浦光匀滑器；所述激光增益板条对与所述泵浦光匀滑器沿宽度方向交错排布，所述激光二极管泵浦模块在宽度方向紧贴所述激光增益板条对一侧，所述冷却热沉焊接在所述激光增益板条对厚度方向上；激光沿所述激光增益板条对的板条长度方向传输，沿板条宽度方向被传输吸收，剩余激光被最外侧板条外设置的反射镜组侧面反射后沿宽度方向反向进行传输吸收。

进一步地，所述激光增益板条对厚度方向两侧均焊接有冷却热沉。

进一步地，所述反射镜组选择道威棱镜。

进一步地，当激光增益板条对数量为两个时，所述泵浦光匀滑器设置在激光增益板条对中间；激光沿所述激光增益板条对的一个板条长度方向传输，放大输出后经所述反射镜组反射后进入所述激光增益板条对的另一个板条内进行传输放大。

进一步地，所述激光增益板条对外形尺寸一致，掺杂浓度不同。

进一步地，所述激光增益板条对靠近所述激光二极管泵浦模块侧的板条掺杂浓度低，远离所述激光二极管泵浦模块侧的板条掺杂浓度高。

进一步地，所述泵浦匀滑器为光学玻璃，厚度与所述激光增益板条对一致。

进一步地，所述激光增益板条对端面设置切割角。

进一步地，所述切割角设置为布儒斯特切割角。

进一步地，所述冷却热沉为热膨胀系数接近板条的高导热系数金属合金。