專利名稱：具有傾斜反射鏡的端面泵浦激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光器，主要涉及一種固體激光器，屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氣體或固體激光器是目前非常常用的激光器，目前所使用的固體激光器大多使用LD進行泵浦，泵浦光由端面或側(cè)面進入設(shè)置有激光增益介質(zhì)的諧振腔內(nèi)，以對激光增益介質(zhì)進行泵浦，從而產(chǎn)生激光，所產(chǎn)生的激光可能是基頻光，而此基頻光并不是我們所需要的，此時可能還需要在諧振腔內(nèi)部或外部增加一個倍頻晶體，實現(xiàn)基頻光的倍頻，從而得到我們所需要的激光?，F(xiàn)有技術(shù)中的端面泵浦如附圖1所示，其包括泵浦源1. 1，耦合透鏡 1. 2以及激光晶體1. 3。其中泵浦源1. 1和耦合透鏡1. 2均位于激光晶體的一端側(cè)，這種結(jié)構(gòu)為端面泵浦，一般情況下，激光晶體1. 3的泵浦光輸入端鍍有泵浦光增透膜，基頻光高反膜，而激光晶體1. 3的另外一端為了實現(xiàn)充分利用泵浦光的目的而鍍有泵浦光高反膜，以使得未被充分利用的剩余的泵浦光再次進入激光晶體實現(xiàn)對激光晶體的泵浦作用。在上述結(jié)構(gòu)，也可能是在激光晶體的兩端并未具有上述膜層結(jié)構(gòu)，而在激光晶體的兩側(cè)各設(shè)置一個鏡子，分別作為腔鏡，使用鍍膜則是以膜層來代替了腔鏡。但是無論對于哪種情況來說， 如果在激光晶體的出射端設(shè)置泵浦光的高反膜都會帶來一個問題，那就是泵浦光被反射回激光晶體之后可能并未被激光晶體全部吸收，則導(dǎo)致一部分泵浦光被反射回泵浦激光源， 這就產(chǎn)生了兩個問題，一個問題是泵浦光反射回泵浦源可能破壞或影響泵浦源，另外一個方面就是泵浦光泄露出了激光晶體從而產(chǎn)生浪費，但是如果不在激光晶體出射端設(shè)置泵浦光高反膜，則會產(chǎn)生泵浦光的重大損失。附圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中另外一種充分利用泵浦光的技術(shù)，其是應(yīng)用在了板條形激光器上，其中包括板條形增益介質(zhì)4，其中板條形增益介質(zhì)4除了用于穿過泵浦光3的狹縫5以外的部分全部鍍有泵浦光的高反膜，其中泵浦光3是由泵浦光源1發(fā)出并由耦合系統(tǒng)2耦合進入狹縫5的，這樣，進入到板條形增益介質(zhì)4內(nèi)的泵浦光就會在板條形增益介質(zhì)內(nèi)多次反射，不會露出該增益介質(zhì)，從而實現(xiàn)了泵浦光的充分利用。但是該技術(shù)對于板條形增益介質(zhì)來說是有效的，對于圓柱狀的增益介質(zhì)效果并不好，其原因是在圓柱狀的增益介質(zhì)中，激光振蕩往往產(chǎn)生在圓柱的中心軸線上，而如果采用上述狹縫式的泵浦方式，則泵浦光作用的區(qū)域大多處于圓柱的中心軸線外，從而使得激光振蕩發(fā)生的區(qū)域與泵浦光激勵的區(qū)域沒有發(fā)生重合，泵浦光雖然沒有露出增益介質(zhì)，但是大部分還是以熱的形式浪費掉了， 不僅沒有起到充分利用泵浦光的作用，反而會帶來嚴重?zé)釂栴}。并且這種技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且利用的側(cè)面泵浦技術(shù)，而在實際情況中，由于條件或組裝的限制，我們可能只能采用端面泵浦技術(shù)。本發(fā)明就是針對上述的問題而提出的，提供一種端面泵浦激光器，其能夠很好的解決上述技術(shù)問題
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供了一種端面泵浦的激光器，包括泵浦激光器，耦合透鏡和圓柱形激光晶體，其中耦合透鏡用于將泵浦激光器發(fā)出的泵浦光耦合進入圓柱形激光晶體，圓柱形激光晶體中剩余的泵浦光由激光晶體第一端面出射，該第一端面與泵浦光進入激光晶體的第二端面相對，其特征在于在所述第一端面處設(shè)置有相對所述第一端面傾斜的反射鏡，該反射鏡將所述出射的剩余的泵浦光再次反射回激光晶體內(nèi)，并且激光晶體的外圍表面上除部分區(qū)域以外均鍍有泵浦光反射膜，所述部分區(qū)域分布在所述第一端面和第二端面上，并且該部分未鍍反射膜的區(qū)域能夠保證上述的泵浦光通過第二端面耦合進入激光晶體，并且能夠保證所述剩余的泵浦光由激光晶體第一端面出射以及所述傾斜反射鏡將所述出射的剩余的泵浦光再次反射回激光晶體內(nèi)。優(yōu)選的，所述激光晶體的外圍表面上除泵浦光進入和出射的位置以外均鍍有泵浦光反射膜。優(yōu)選的，所述傾斜反射鏡相對所述第一端面傾斜的角度為10度以下。優(yōu)選的，所述傾斜反射鏡上鍍有激光晶體激光的增透膜。優(yōu)選的，所述傾斜反射鏡與所述第一端面之間的最小距離為0。根據(jù)本發(fā)明的另外一實施例，提供了一種端面泵浦激光器的方法，使用耦合透鏡將泵浦激光器發(fā)出的泵浦光通過激光晶體的第二端面耦合進入激光晶體，在激光晶體內(nèi)剩余的泵浦光射出激光晶體之后被傾斜反射鏡再次反射進入激光晶體內(nèi)，其中所述傾斜反射鏡是相對于泵浦光的出射端面傾斜的，該出射端面是與所述第二端面相對的第一端面，并且該傾斜反射鏡位于所述第一端面處，所述激光晶體的外圍表面上除部分區(qū)域以外均鍍有泵浦光反射膜，所述部分區(qū)域分布在所述第一端面和第二端面上，并且該部分未鍍反射膜的區(qū)域能夠保證上述的泵浦光通過第二端面耦合進入激光晶體，并且能夠保證所述剩余的泵浦光由激光晶體第一端面出射以及所述傾斜反射鏡將所述出射的剩余的泵浦光再次反射回激光晶體內(nèi)。優(yōu)選的，所述激光晶體的外圍表面上除泵浦光進入和出射的位置以外均鍍有泵浦光反射膜。優(yōu)選的，所述傾斜反射鏡相對所述第一端面傾斜的角度為10度以下。優(yōu)選的，所述傾斜反射鏡上鍍有激光晶體激光的增透膜。優(yōu)選的，所述傾斜反射鏡與所述第一端面之間的最小距離為0。


附圖1是現(xiàn)有技術(shù)中端面泵浦的示意圖；附圖2是現(xiàn)有技術(shù)中側(cè)面泵浦板條激光器的示意圖；附圖3是本發(fā)明中端面泵浦的示意圖。附圖4是附圖3中部分區(qū)域的放大圖，其中還顯示了泵浦被反射的過程。
具體實施例方式下面將在結(jié)合附圖的基礎(chǔ)上詳細描述本發(fā)明的激光器，該激光器包括泵浦激光器1. 1，耦合透鏡1. 2和圓柱形激光晶體1. 3，其中耦合透鏡用于將泵浦激光器發(fā)出的泵浦光耦合進入圓柱形激光晶體1. 3，圓柱形激光晶體1. 3中剩余的泵浦光由激光晶體第一端面出射，該第一端面與泵浦光進入激光晶體的第二端面相對，在所述第一端面處設(shè)置有相對所述第一端面傾斜的反射鏡1.4，該反射鏡1.4將所述出射的剩余的泵浦光再次反射回激光晶體內(nèi)，并且激光晶體的外圍表面上除泵浦光進入和出射的位置以外均鍍有泵浦光反射膜。下面將介紹該激光器的工作原理，泵浦激光器1. 1輸出的泵浦光在進入到激光晶體1. 3內(nèi)之后可能會有剩余部分1. 5通過激光晶體的端面射出激光晶體，該剩余部分1. 5 被傾斜反射鏡1. 4反射，被反射之后其傳播路徑不同于原來的行走路徑，由于激光晶體的外圍表面上除泵浦光進入和出射的位置以外均鍍有泵浦光反射膜，則被反射回激光晶體內(nèi)的泵浦光就會在激光晶體內(nèi)多次的發(fā)生反射，其再次泄露出激光晶體的概率很小。這樣，由于該部分泵浦光再一次被反射回了激光晶體內(nèi)，其可以再次得到利用，并且也不會返回到泵浦激光器1. 1內(nèi)，也不會對泵浦激光器1. 1產(chǎn)生影響。雖然可能會發(fā)生以下的情況，也即再次被反射回激光晶體1. 3內(nèi)的泵浦光，對于圓柱形的激光晶體來說可能利用率不是很高，但是由于此時被反射回來的只是剩余的泵浦光，所以其不會產(chǎn)生很大的熱問題，并且其中還有一部分會得到重新利用，所以即使在圓柱形的激光晶體中也能取得較好的效果，根據(jù)本發(fā)明的泵浦技術(shù)，在避免過剩泵浦光反射回泵浦激光器的同時還實現(xiàn)了泵浦光的充分利用，很好的解決了目前端面泵浦中所存在的問題。如果要求不是很高，其中激光晶體1. 3的兩個端面的整個面均可不鍍泵浦光反射膜，這樣有利于傾斜反射鏡1.4以及泵浦激光器和耦合透鏡的設(shè)置，但是此時可能就需要承擔泵浦光泄露出激光晶體概率大的風(fēng)險。對于傾斜反射鏡1. 4相對于第一端面傾斜的角度優(yōu)選為10度以下，更優(yōu)選為5度以下，在這種情況下，如附圖4所示，其中1.5表示剩余泵浦光被反射的過程，由于泵浦光射出激光晶體的位置與再次進入激光晶體的位置距離很近，此時可以放寬對鍍膜的要求， 也即不需要只在泵浦光進入或射出激光晶體的位置不鍍泵浦光反射膜，而只是在第二端面上泵浦光進入激光晶體的位置附近不鍍泵浦光反射膜，該區(qū)域的大小主要取決于泵浦光光束直徑的大小，以及在第一端面的泵浦光射出和進入激光晶體的位置附近不鍍泵浦光反射膜，很顯然，傾斜反射鏡1.4的傾斜角度越小，則第一端面上不需要鍍膜的面積就越小，就越能保證不會有泵浦光泄露出激光晶體。另外一個影響第二端面上非鍍膜區(qū)域面積大小的因素是傾斜反射鏡1. 4與第一端面之間的距離，很顯然，距離越短，則非鍍膜區(qū)域的面積就越小，所以優(yōu)選傾斜反射鏡1. 4與第一端面之間的最小距離為0。為了不對激光晶體的激光振蕩產(chǎn)生影響，優(yōu)選在傾斜反射鏡1. 4上鍍有激光晶體激光增透膜。使用上述裝置的泵浦方法如下使用耦合透鏡將泵浦激光器發(fā)出的泵浦光耦合進入激光晶體，在激光晶體內(nèi)剩余的泵浦光射出激光晶體之后被傾斜反射鏡再次反射進入激光晶體內(nèi)，其中所述傾斜反射鏡是相對于泵浦光的出射端面傾斜的并且該傾斜反射鏡位于該端面處。
權(quán)利要求
1.一種端面泵浦的激光器，包括泵浦激光器，耦合透鏡和圓柱形激光晶體，其中耦合透鏡用于將泵浦激光器發(fā)出的泵浦光耦合進入圓柱形激光晶體，圓柱形激光晶體中剩余的泵浦光由激光晶體第一端面出射，該第一端面與泵浦光進入激光晶體的第二端面相對，其特征在于在所述第一端面處設(shè)置有相對所述第一端面傾斜的反射鏡，該反射鏡將所述出射的剩余的泵浦光再次反射回激光晶體內(nèi)，并且激光晶體的外圍表面上除部分區(qū)域以外均鍍有泵浦光反射膜，所述部分區(qū)域分布在所述第一端面和第二端面上，并且該部分未鍍反射膜的區(qū)域能夠保證上述的泵浦光通過第二端面耦合進入激光晶體，并且能夠保證所述剩余的泵浦光由激光晶體第一端面出射以及所述傾斜反射鏡將所述出射的剩余的泵浦光再次反射回激光晶體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于所述激光晶體的外圍表面上除泵浦光進入和出射的位置以外均鍍有泵浦光反射膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光器，所述傾斜反射鏡相對所述第一端面傾斜的角度為10度以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光器，所述傾斜反射鏡上鍍有激光晶體激光的增透膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光器，所述傾斜反射鏡與所述第一端面之間的最小距離為0。
6.一種端面泵浦激光器的方法，使用耦合透鏡將泵浦激光器發(fā)出的泵浦光通過圓柱形的激光晶體的第二端面耦合進入圓柱形的激光晶體，在所述激光晶體內(nèi)剩余的泵浦光射出激光晶體之后被傾斜反射鏡再次反射進入所述激光晶體內(nèi)，其中所述傾斜反射鏡是相對于泵浦光的出射端面傾斜的，該出射端面是與所述第二端面相對的第一端面，并且該傾斜反射鏡位于所述第一端面處，所述激光晶體的外圍表面上除部分區(qū)域以外均鍍有泵浦光反射膜，所述部分區(qū)域分布在所述第一端面和第二端面上，并且該部分未鍍反射膜的區(qū)域能夠保證上述的泵浦光通過第二端面耦合進入激光晶體，并且能夠保證所述剩余的泵浦光由激光晶體第一端面出射以及所述傾斜反射鏡將所述出射的剩余的泵浦光再次反射回激光晶體內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述激光晶體的外圍表面上除泵浦光進入和出射的位置以外均鍍有泵浦光反射膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其特征在于所述傾斜反射鏡相對所述第一端面傾斜的角度為10度以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其特征在于所述傾斜反射鏡上鍍有激光晶體激光的增透膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其特征在于所述傾斜反射鏡與所述第一端面之間的最小距離為0。
全文摘要
具有傾斜反射鏡的端面泵浦激光器。使用耦合透鏡將泵浦激光器發(fā)出的泵浦光耦合進入激光晶體，在激光晶體內(nèi)剩余的泵浦光射出激光晶體之后被傾斜反射鏡再次反射進入激光晶體內(nèi)，其中所述傾斜反射鏡是相對于泵浦光的出射端面傾斜的并且該傾斜反射鏡位于該端面處。
文檔編號H01S3/094GK102244347SQ201110162850
公開日2011年11月16日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者任芝, 李松濤 申請人:華北電力大學(xué)(保定)