[发明专利]一种小型化固体激光器

说明书

本公开是关于小型化小型化固体激光器，属于激光技术领域，用于解决现有激光器必须温控、体积大、抗失调性和稳定性差的问题。本发明提供的小型化固体激光器包括泵浦源、激光谐振腔和固体增益介质，所述泵浦源采用多组不同中心波长的bar条共同组成的半导体激光二极管阵列。本申请能够提供一种小型化、抗失调、免温控、双程倍频的纳秒级固体激光器。

技术领域

本公开涉及激光技术领域，尤其涉及一种小型化固体激光器。

背景技术

固态纳秒激光器具有较高的峰值功率和较窄的脉冲宽度，在精密测量、车载系统、激光雷达系统、航空系统、LIBS系统和卫星制导中有着广泛的应用。尤其是在军工方面的应用对激光发射源的要求十分之高。

但是，现有的固体激光器主要存在以下问题：

1、必须进行温控但温控装置由不利于小型化：LD具有输出光波长随着温度漂移而变化的温度特性。目前绝大多数的激光器都采用单波长泵浦，激光器的波长极其依赖于环境温度，如果环境温度与激光器工作温度范围相差较大，会导致输出波长振荡频率漂移、输出光斑质量变差以及输出功率的不稳等现象，因此激光器工作时必须配有复杂的温控装置对LD与激光晶体进行温度控制，但增加激光器的温控装置将增加激光器的整机体积和功耗。

2、抗失调性差：普通腔型的激光二极管抽运固体激光器在恶劣环境条件下易产生机械变形。目前，绝大多数的激光设备尤其是军用激光装备(如激光测距机及目标指示器等)都采用最简单谐振腔平行平面直腔结构，激光器谐振腔在恶劣环境下其平行度易变化，从而导致光束质量劣化和输出能量急剧下降，甚至失谐停止输出。现有的固体激光器在使用和维修过程中已暴露出一系列问题：可靠性差(故障率高)、光束质量差(测程/破坏力小)、对专业人员依赖性大、维修性差、维修成本高。

3、现有的固体激光器结构复杂，体积庞大，使用环境受限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型化的、抗失调的、免温控的、双程倍频的纳秒级固体激光器，来解决现有技术所存在的问题。本发明提供的技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种小型化固体激光器，包括泵浦源、激光谐振腔和固体增益介质，所述泵浦源采用多组不同中心波长的bar条共同组成的半导体激光二极管阵列。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请采用多组不同中心波长的bar条共同组成半导体激光二极管阵列，作为固体激光器的泵浦源，使得在较宽的温度范围内，总能有一部分LD的泵浦光能和固体增益介质的吸收峰相匹配，从而实现激光器在宽温度范围免温控运转。能够通过多波长LDA泵浦，实现激光器的无水冷免温控，拓宽激光器的工作温度范围，减小系统的重量与体积，增加系统的便携性与可靠性，实现激光器的小型化。

在一个实施例中，所述固体激光器还包括热沉，所述半导体激光二极管阵列以及所述固体增益介质安装在所述热沉上；

所述激光谐振腔包括：

输出镜和第一全反射镜；

所述固体增益介质位于所述激光谐振腔中，所述激光谐振腔中还设置有角锥棱镜和光楔对；

所述角锥棱镜和所述输出镜分别设置于所述固体增益介质的两端，所述角锥棱镜设置于所述固体增益介质产生的激光出射端，所述角锥棱镜用于将所述固体增益介质产生的沿第一光路正向传输的激光经过三次反射后使其沿第二光路正向传输；所述第一光路与所述第二光路平行；

所述光楔对位于所述角锥棱镜和第一全反射镜之间；所述光楔对对沿第二光路正向传输的激光的光束角度进行微调；

所述第一全反射镜将经过所述光楔对的沿第二光路正向传输的激光反射后使其沿第二光路反向传输，所述第一全反射镜的反射光依次经过所述光楔对、角锥棱镜后，沿第一光路反向依次经过所述固体增益介质后通过输出镜输出。