一種板條激光放大器制造技術

一種板條激光放大器，包括種子激光模塊、泵浦模塊、增益介質模塊和雙色鏡模塊，所述泵浦模塊、雙色鏡模塊、增益介質模塊并列設置，所述種子激光模塊設于所述并列設置的模塊一側，所述增益介質模塊包括激光晶體和兩塊冷卻熱沉，所述激光晶體為摻雜激光晶體與兩塊非摻雜激光晶體無膠鍵合在一起，所述激光晶體的厚度為0.5-1.5mm，本實用新型專利技術利用超薄板條結構的鍵合激光晶體作為激光放大器的增益介質，采用全固態緊湊結構，成本低，能夠增強激光晶體表面損傷閾值，提高泵浦增益利用率和泵浦耦合效率，最終獲得高輸出功率、高光束質量的連續或脈沖激光。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
-種板條激光放大器
本技術屬于固體激光放大器
，具體地說涉及一種板條激光放大器。
技術介紹
目前，人們利用激光放大器，對高光束質量而輸出功率較低的種子激光束進行功 率放大，從而得到高輸出功率和高光束質量的激光輸出。 在現有的大功率激光放大器中，主要存在的問題是激光增益介質中存在的熱問 題。為了處理熱的影響，一般通過對激光增益介質進行特殊的設計來增加散熱，主要包括： 1、在縱向進行拉長，即光纖激光放大器；2、在縱向進行壓縮，即疊片激光放大器；3、將激光 增益介質做成板條狀，其厚度較小，寬度和長度較大，即板條激光器。由于較強非線性效應 的存在，使得光纖激光放大器在激光放大，特別是超短脈沖激光的放大上存在限制；疊片激 光放大器中則存在激光作用距離短、系統結構復雜等問題；板條激光放大器由于不存在W 上限制在大功率激光放大，特別是超短脈沖激光的放大方面有很大的優勢。 現有的板條激光放大器，由于板條狀的激光晶體厚度仍較大，依然存在熱問題，女口 何對其進行更高效的散熱，W增強激光晶體表面損傷闊值，提高粟浦增益利用率和粟浦禪 合效率，最終獲得高輸出功率、高光束質量的連續激光，是一個值得深入研究的技術問題。
技術實現思路
針對上述現有技術中存在的問題，本專利技術提供一種散熱效率高、激光損傷闊值高、 粟浦增益利用率高和粟浦禪合效率高的板條激光放大器。 為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案： -種板條激光放大器，包括種子激光模塊、粟浦模塊、增益介質模塊和雙色鏡模 塊，所述雙色鏡模塊包括平行排列的雙色鏡一和雙色鏡二，所述增益介質模塊設于雙色鏡 模塊內側，所述粟浦模塊包括平行排列的粟浦一和粟浦二，分別設于雙色鏡模塊外側，所述 粟浦模塊、雙色鏡模塊、增益介質模塊并列設置，所述種子激光模塊設于所述并列設置的模 塊一側，所述增益介質模塊包括激光晶體和兩塊冷卻熱沉，所述兩塊冷卻熱沉分別與激光 晶體的長寬兩個側面固定連接； 所述激光晶體包括慘雜激光晶體和兩塊非慘雜激光晶體，所述激光晶體長度和寬 度大于厚度，所述激光晶體厚為0. 5-1. 5mm，所述兩塊非慘雜激光晶體分別鍵合于慘雜激光 晶體的長高兩個側面，與慘雜激光晶體并列設置； 所述粟浦模塊輸出的粟浦激光橫截面為長條矩形光斑，寬度小于激光晶體的厚 度。 進一步，所述雙色鏡一和雙色鏡二表面均鍛有對粟浦激光高透過率的膜，其內表 面均鍛有對種子激光高反射率的膜。 進一步，所述慘雜激光晶體與非慘雜激光晶體的鍵合方式為無膠鍵合。 進一步，所述激光晶體的長高兩個側面上均鍛有對粟浦激光和種子激光都具有高 透過率的膜。 進一步，所述雙色鏡一或雙色鏡二繞中也軸線旋轉，使其之間呈1' -100'角度 設置。 進一步，所述激光晶體的長度為5-lOOOmm，寬度為5-500mm，所述非慘雜激光晶體 的寬度為0. 5-5mm，所述慘雜激光晶體的寬度為4-490mm。 進一步，所述非慘雜激光晶體為紀鉛石惱石晶體、饑酸紀晶體中的一種。 進一步，所述慘雜激光晶體為W非慘雜激光晶體為基質材料，并慘雜欽、鏡中的一 種元素。 進一步，所述兩塊冷卻熱沉與激光晶體之間均設置有一層鋼。 本技術的有益效果是： 1、本技術具有增強激光晶體表面損傷闊值的特點； 2、本技術具有粟浦增益利用率高，粟浦禪合效率高的特點； 3、本技術具有可W獲得高輸出功率、高光束質量的連續或脈沖激光； 4、本技術為全固態緊湊結構，具有結構簡單、成本低的特點。 【附圖說明】 圖1是本技術的整體結構示意圖； 圖2是本技術增益介質模塊的前視圖； 圖3是本技術增益介質模塊的側視圖。 【具體實施方式】 為了使本領域的人員更好地理解本技術的技術方案，下面結合本技術的 附圖，對本技術的技術方案進行清楚、完整的描述，基于本申請中的實施例，本領域普 通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的其它類同實施例，都應當屬于本申請 保護的范圍。 -種板條激光放大器，包括種子激光模塊、粟浦模塊、增益介質模塊和雙色鏡模 塊，所述雙色鏡模塊包括平行排列的雙色鏡一和雙色鏡二，所述增益介質模塊設于雙色鏡 模塊內側，所述粟浦模塊包括平行排列的粟浦一和粟浦二，分別設于雙色鏡模塊外側，所述 粟浦模塊、雙色鏡模塊、增益介質模塊并列設置，所述種子激光模塊設于所述并列設置的模 塊一側，所述增益介質模塊包括激光晶體和兩塊冷卻熱沉，所述兩塊冷卻熱沉分別與激光 晶體的長寬兩個側面固定連接； 所述激光晶體包括慘雜激光晶體和兩塊非慘雜激光晶體，所述激光晶體長度和寬 度大于厚度，所述激光晶體厚為0. 5-1. 5mm，所述兩塊非慘雜激光晶體分別鍵合于慘雜激光 晶體的長高兩個側面，與慘雜激光晶體并列設置； 所述粟浦模塊輸出的粟浦激光橫截面為長條矩形光斑，寬度小于激光晶體的厚 度。 所述種子激光模塊包括種子激光器和種子激光禪合模塊，所述種子激光器輸出的 激光作為種子激光，所述種子激光經過激光禪合模塊整形成準直光束，作為激光放大器的 輸入激光，所述種子激光為連續激光，并W與入射面法線呈5-30°夾角的方向入射，其入 射時的平均功率為5W，所述種子激光的光斑直徑小于激光晶體的厚度，所述激光晶體厚為 0. 5-1. 5mm，長度為5-lOOOmm，寬度為5-500mm，從而提高所述種子激光的利用率。 所述粟浦模塊包括平行排列的粟浦一和粟浦二，分別設于雙色鏡模塊外側，所述 粟浦模塊一和粟浦二分別包括激光二極管陣列一、粟浦激光禪合模塊一和激光二極管陣列 二、粟浦激光禪合模塊二，所述激光二極管陣列一或者二輸出的激光束為粟浦激光束，所述 粟浦激光束經過粟浦激光禪合模塊一或者二的整形作用后，形成粟浦激光，所述粟浦激光 橫截面為長條矩形光斑，寬度小于激光晶體的厚度，所述激光晶體厚為0. 5-1. 5mm，長度為 5-lOOOmm，寬度為5-500mm，提高所述粟浦激光的增益利用率。 所述激光晶體包括慘雜激光晶體和兩塊非慘雜激光晶體，所述兩塊非慘雜激光晶 體分別鍵合于慘雜激光晶體的長高兩個側面，與慘雜激光晶體并列設置，對所述慘雜激光 晶體的長高側面進行散熱，降低所述慘雜激光晶體的熱梯度，提高增益效果，所述非慘雜激 光晶體對入射的粟浦激光沒有吸收，而所述慘雜激光晶體對入射的粟浦激光具有吸收作 用，從而產生激光增益，其能對通過的種子激光進行增益放大，所述激光晶體的長高面上， 即非慘雜晶體未鍵合的長高面，均鍛有對粟浦激光和種子激光都具有高透過率的膜，提高 了所述粟浦激光和種子激光的利用率，同時避免了激光增益區對膜的影響，從而增強了激 光晶體表面損傷闊值； 所述激光晶體厚為0. 5-1. 5mm，使得其散熱距離短，其長寬表面的面積大，使得散 熱面積也大，促使所述激光晶體內部避免了熱的聚集，溫度均勻，不能形成溫度梯度，從而 消除了熱透鏡效應對所述激光放大器的影響。 下面結合附圖和較佳的實施例對本技術作進一步說明。 實施例一： 如圖1至圖3所示，一種板條激光放大器，包括種子激光器1、種子激光禪合模塊 2、種子本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種板條激光放大器，包括種子激光模塊、泵浦模塊、增益介質模塊和雙色鏡模塊，所述雙色鏡模塊包括平行排列的雙色鏡一和雙色鏡二，所述增益介質模塊設于雙色鏡模塊內側，所述泵浦模塊包括平行排列的泵浦一和泵浦二，分別設于雙色鏡模塊外側，所述泵浦模塊、雙色鏡模塊、增益介質模塊并列設置，所述種子激光模塊設于所述并列設置的模塊一側，所述增益介質模塊包括激光晶體和兩塊冷卻熱沉，所述兩塊冷卻熱沉分別與激光晶體的長寬兩個側面固定連接，其特征在于：所述激光晶體包括摻雜激光晶體和兩塊非摻雜激光晶體，所述激光晶體長度和寬度大于厚度，所述激光晶體厚為0.5?1.5mm，所述兩塊非摻雜激光晶體分別鍵合于摻雜激光晶體的長高兩個側面,與摻雜激光晶體并列設置；所述泵浦模塊輸出的泵浦激光橫截面為長條矩形光斑，寬度小于激光晶體的厚度。

【技術特征摘要】
1. 一種板條激光放大器，包括種子激光模塊、泵浦模塊、增益介質模塊和雙色鏡模塊， 所述雙色鏡模塊包括平行排列的雙色鏡一和雙色鏡二，所述增益介質模塊設于雙色鏡模塊 內側，所述泵浦模塊包括平行排列的泵浦一和泵浦二，分別設于雙色鏡模塊外側，所述泵浦 模塊、雙色鏡模塊、增益介質模塊并列設置，所述種子激光模塊設于所述并列設置的模塊一 偵牝所述增益介質模塊包括激光晶體和兩塊冷卻熱沉，所述兩塊冷卻熱沉分別與激光晶體 的長寬兩個側面固定連接，其特征在于： 所述激光晶體包括摻雜激光晶體和兩塊非摻雜激光晶體，所述激光晶體長度和寬度大 于厚度，所述激光晶體厚為0. 5-1. 5mm，所述兩塊非摻雜激光晶體分別鍵合于摻雜激光晶體 的長高兩個側面，與摻雜激光晶體并列設置； 所述泵浦模塊輸出的泵浦激光橫截面為長條矩形光斑，寬度小于激光晶體的厚度。2. 根據權利要求1所述的一種板條激光放大器，其特征在于：所述雙色鏡一和雙色鏡 二表面均鍍有對泵浦激光高透過率的膜，其內表面均鍍有對種子激光高反射率的膜。3. 根據權利要求1所述的一種...

【專利技術屬性】
技術研發人員：康民強，鄧穎，張永亮，王方，嚴雄偉，胡東霞，王振國，田曉琳，王少奇，朱啟華，鄭萬國，
申請(專利權)人：中國工程物理研究院激光聚變研究中心，
類型：新型
國別省市：四川;51