[实用新型]一种高功率激光器

说明书

本发明提供了一种高功率激光器。包括光学谐振腔、谐波发生装置、光轴、反射镜一、折叠反射镜、反射镜二和冷却套，所述光学谐振腔设于反射镜一反射表面和反射镜二反射表面之间，所述光轴设于光学谐振腔内，所述谐波发生装置设于光轴上，所述折叠反射镜设于反射镜一和反射镜二之间且靠近谐波发生装置，所述谐波发生装置设于冷却套内。本发明属于激光技术领域，具体是指一种提高了输出功率，改善了长期稳定性以及泵浦转换效率的高功率激光器。

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种高功率激光器。

背景技术

在端面泵浦激光器中，目前已经开发了使用活性离子掺杂的晶体如Nd： YVO₄、Nd：YLF和Nd：YAG晶体的端泵激光器，晶体可以从两端进行端面泵浦，然而热透镜、热致双折射和热畸变效应以及晶体断裂等问题限制了激光器的输出功率，例如为了从Nd：YAG激光器获得更高的输出功率，特别是对于线偏振TEM₀₀模式，通常需要一个外部放大器，现已提出解决泵浦引起的热和应力问题的方法，但是，输出功率仍然受到限制，传统观点认为高亮度泵浦可以获得最佳的转换效率和更好的模式质量，为了获得高效率、紧凑性和良好的模式质量，通常将光学谐振腔长度被限制在30cm或更短，并且光斑直径在0.6mm 或更小；另外，主要的Nd原子百分比掺杂水平约为1％，Nd：YLF和Nd：YVO₄同样如此，而且典型的二极管端面泵浦Nd：YAG激光器在偏振TEM₀₀模式下输出功率在10W或以下。

现有的二极管泵浦固态激光器比灯泵浦激光器具有更高的效率和紧凑性，特别是在那些需要TEM₀₀模式激光束的应用中，诸如Nd：YAG，Nd：YLF和 Nd：YVO₄之类的二极管端面泵浦激光晶体已经产生了最佳的模式质量和最高的 TEM₀₀模式输出功率，但是在传统的端面泵浦设计中，将热量从二极管泵浦的激光晶体中去除的方法是“传导”冷却(激光晶体直接安装在热沉上)，由于仅有一部分泵浦功率转换为激光辐射，而剩余的功率转化为无辐射跃迁和吸收传递给晶格，从而导致激光介质的加热不均匀；为了抵消泵浦辐射产生的热效应，必须在运行期间冷却激光介质，同样，将晶体安装到热沉上会在晶体上引起额外的机械应力，该应力对环境和温度变化敏感，反过来，这将导致激光器在工业环境中的长期不稳定，随之而来的温度非均匀分布和热应力引起的双折射、热致畸变严重限制了TEM₀₀模式下的最大输出功率，例如，二极管端面泵浦Nd： YAG激光器的线偏振TEM₀₀模式输出功率通常限制在10W左右，因此激光器的更高输出功率、高可靠性和稳定性对其工业应用至关重要。

实用新型内容

为了解决上述难题，本实用新型提供了一种提高了输出功率，改善了长期稳定性以及泵浦转换效率的高功率激光器。

为了实现上述功能，本实用新型采取的技术方案如下：一种高功率激光器，包括光学谐振腔、谐波发生装置、光轴、反射镜一、折叠反射镜、反射镜二和冷却套，所述光学谐振腔设于反射镜一反射表面和反射镜二反射表面之间，反射镜一对于基频光束部分反射和部分透射，可以用作激光器的输出耦合器，优选的，反射镜一对基频光束约有85％的反射率和15％的透射率，反射镜二对基频光束具有高反射率，所述光轴设于光学谐振腔内，所述谐波发生装置设于光轴上，所述折叠反射镜设于反射镜一和反射镜二之间且靠近谐波发生装置，折叠反射镜对于基频光束高反，折叠反射镜对于泵浦光束高透，折叠反射镜与谐波发生装置纵轴成一定锐角，以锐角反射从谐波发生装置表面出射的基频光束，使其传向反射镜一并离开，所述谐波发生装置设于冷却套内。

进一步地，所述光学谐振腔设置为以TEM₀₀模式运转。

进一步地，所述谐波发生装置包括激光介质和泵浦激光装置。

进一步地，所述谐波发生装置包括激光介质、泵浦激光装置、折叠反射镜一和偏振鉴别器。