本實用新型專利技術涉及光學技術領域，具體涉及一種側泵固體激光器相干合束裝置，包括3
【技術實現步驟摘要】
一種側泵固體激光器相干合束裝置
[0001]本技術涉及光學
，具體涉及一種側泵固體激光器相干合束裝置。
技術介紹
[0002]激光技術從1960年第一臺激光器誕生以來，人們從未放棄對于追求更大功率，更窄脈寬，突破衍射極限的更小聚焦范圍而努力。發展到二十世紀來，固體激光器逐漸在工業中替代了功率高但是體積巨大的氣體激光器，同時為了滿足精加工快速加工的需要，光纖激光器又異軍突起，憑借體積與操作性占領了超快加工的市場。但是針對工業與科研中對于更大功率的需求，光纖激光器需要克服光纖非線性效應與相位差值補償，理論復雜；相比下固體激光器調制相位相對簡單，同時可以向半導體激光器類比通過多晶體輸出將需求的能量分配到多個晶體上，可以有效降低晶體熱效應帶來的相位失調以及均衡畸變差異。在腔內進行固體激光器合束對晶體工作狀態一致性要求較高，故選擇側泵泵浦能夠減小相干匹配對合束的影響。
[0003]在現有固體激光器相干合束中，主要方法包括：腔外設計光路合束、相位板控制與光柵合束。兩者操作較為復雜，腔外通過設計光路合束鏡片多，在多單元結合合束過程中調節困難；相位控制與光柵合束需要分束鏡進行相位對比和分析，由于分束鏡和探測設備損傷閾值比常規鍍膜鏡片低，在高功率需求中不得不減少每個單元的最大功率，系統轉換效率與性價比大大降低。
技術實現思路
[0004]本技術的目的在于提供一種側泵固體激光器相干合束裝置，實現簡單，易于完成多光束的相干合成輸出，能夠解決大功率固體激光器合束過程中出現的熱穩定性差、多諧振腔的合束相位控制的方法復雜的問題。
[0005]為實現上述目的，本技術的技術方案為一種側泵固體激光器相干合束裝置，包括3
n
個側面泵浦激光輸出單元、n級合束組件和激光輸出鏡，n為大于0的正整數，第一級合束組件有3
n
?1個，下一級合束組件的個數為上一級合束組件個數的三分之一；每三個側面泵浦激光輸出單元為一組，同一組的三個側面泵浦激光輸出單元的激光通過一個第一級合束組件合束，共形成3
n
?1路一級合束光；每三路一級合束光為一組，同一組的三路一級合束光通過一個第二級合束組件合束，共形成3
n
?2路一級合束光；以此類推，直至經第n級合束組件合束為一路n級合束光，n級合束光通過所述激光輸出鏡輸出。
[0006]作為實施方式之一，每一級合束組件均包括兩個激光反射鏡和一個鍍膜透鏡，中間的一路光由鍍膜透鏡透射，一側的一路光經其中一個激光反射鏡反射后被鍍膜透鏡反射，另一側的一路光經另外一個激光反射鏡反射后被鍍膜透鏡透射，三路光經鍍膜透鏡合束為一路。
[0007]作為實施方式之一，兩個激光反射鏡均為45
°
反射鏡，且兩個激光反射鏡的鏡面垂直；所述鍍膜透鏡的鏡面與其中一個激光反射鏡的鏡面平行。
[0008]作為實施方式之一，所述激光反射鏡的兩面均鍍有對工作基頻光的反射率大于99%的光學膜層。
[0009]作為實施方式之一，所述鍍膜透鏡的兩面均鍍有對工作基頻光的透射率和反射率一定的光學膜層。
[0010]作為實施方式之一，所述側面泵浦激光輸出單元包括全反鏡和激光晶體及側泵泵浦模塊，泵浦光經所述全反鏡反射后入射至所述激光晶體及側泵泵浦模塊后產生激光。
[0011]作為實施方式之一，同一組的三個側面泵浦激光輸出單元中，中間的側面泵浦激光輸出單元的所述激光晶體及側泵泵浦模塊與第一級合束組件的鍍膜透鏡之間的距離大于兩側的側面泵浦激光輸出單元的所述激光晶體及側泵泵浦模塊與對應的第一級合束組件的激光反射鏡之間的距離。
[0012]作為實施方式之一，所述全反鏡的兩面均鍍有對工作基頻光的反射率大于99%的光學膜層。
[0013]作為實施方式之一，所述激光輸出鏡的一面鍍有對工作基頻光的透射率為30%到90%的光學膜層。
[0014]與現有技術相比，本技術的有益效果：
[0015]（1）本技術的側泵固體激光器相干合束裝置采用了腔內合束法，3
n
個側面泵浦激光輸出單元通過n級合束組件內部被動相位調制后，合束為一路n級合束光，并從唯一輸出鏡出射光路結構相對簡單，不需要偏振或相位控制，運行穩定，易于實現多光束的相干合成輸出；
[0016]（2）本技術可以減少每個激光晶體的功率配比以避免熱透鏡效應，能在獲得大功率合束輸出同時保持一定的光束質量；
[0017]（3）相比需要嚴格監控和控制相位的光纖激光器相差控制系統和光路復雜的多光腔腔外合束，本技術在腔內被動調制，通過控制鍍膜透鏡的透過率與反射率達到輸出穩定，旁瓣小的大功率激光。
附圖說明
[0018]為了更清楚地說明本技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0019]圖1為本技術實施例一提供的側泵固體激光器相干合束裝置的結構示意圖；
[0020]圖2為本技術實施例二提供的側泵固體激光器相干合束裝置的結構示意圖；
[0021]圖中：11、全反鏡；12、激光晶體及側泵泵浦模塊；21、一級激光反射鏡I；22、一級激光反射鏡II；23、一級鍍膜透鏡；31、二級激光反射鏡I；32、二級激光反射鏡II；33、二級鍍膜透鏡；41、激光輸出鏡。
具體實施方式
[0022]下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的
實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本技術保護的范圍。
[0023]如圖1
?
圖2所示，本技術實施例提供一種側泵固體激光器相干合束裝置，包括3
n
個側面泵浦激光輸出單元、n級合束組件和激光輸出鏡41，n為大于0的正整數，第一級合束組件有3
n
?1個，下一級合束組件的個數為上一級合束組件個數的三分之一；每三個側面泵浦激光輸出單元為一組，同一組的三個側面泵浦激光輸出單元的激光通過一個第一級合束組件合束，共形成3
n
?1路一級合束光；每三路一級合束光為一組，同一組的三路一級合束光通過一個第二級合束組件合束，共形成3
n
?2路一級合束光；以此類推，直至經第n級合束組件合束為一路n級合束光，n級合束光通過所述激光輸出鏡41輸出。本實施例采用腔內合束的方式，可以實現3
n
個側面泵浦激光輸出單元相干合束使用同一片輸出鏡進行輸出，光路結構相對簡單，不需要偏振或相位控制，運行穩定，易于實現多單元合束，減少了每個晶體的功率配比以避免熱透鏡效應，能在獲得大功率合束輸出同時保本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種側泵固體激光器相干合束裝置，其特征在于：包括3
n
個側面泵浦激光輸出單元、n級合束組件和激光輸出鏡，n為大于0的正整數，第一級合束組件有3
n
?1個，下一級合束組件的個數為上一級合束組件個數的三分之一；每三個側面泵浦激光輸出單元為一組，同一組的三個側面泵浦激光輸出單元的激光通過一個第一級合束組件合束，共形成3
n
?1路一級合束光；每三路一級合束光為一組，同一組的三路一級合束光通過一個第二級合束組件合束，共形成3
n
?2路一級合束光；以此類推，直至經第n級合束組件合束為一路n級合束光，n級合束光通過所述激光輸出鏡輸出。2.如權利要求1所述的一種側泵固體激光器相干合束裝置，其特征在于：每一級合束組件均包括兩個激光反射鏡和一個鍍膜透鏡，中間的一路光由鍍膜透鏡透射，一側的一路光經其中一個激光反射鏡反射后被鍍膜透鏡反射，另一側的一路光經另外一個激光反射鏡反射后被鍍膜透鏡透射，三路光經鍍膜透鏡合束為一路。3.如權利要求2所述的一種側泵固體激光器相干合束裝置，其特征在于：兩個激光反射鏡均為45
°
反射鏡，且兩個激光反射鏡的鏡面垂直；所述鍍膜透...
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂鋒，康愷，詹禹，
申請(專利權)人：武漢華日精密激光股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
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