[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

摘要

本发明涉及固态激光技术领域，提供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、增益介质冷却模块和增益介质。对增益介质冷却模块设计热密集区自增压导流槽，定向地将冷却液导流至增益介质的热密集区；同时对增益介质设计热效应自补偿抛面以及能量集中度分散器，可增大换热面并减小增益介质的能量集中度。基于上述两个创新设计点的侧面泵浦激光头装置，可简易且有效的改善热分布不均匀的问题，提高换热率，优化光束质量，并降低热应力致损的风险。

主权项

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端面圆心的距离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。