CN101719619B - 一种用于单频激光器的激光腔型 - Google Patents
一种用于单频激光器的激光腔型 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101719619B CN101719619B CN2009102423550A CN200910242355A CN101719619B CN 101719619 B CN101719619 B CN 101719619B CN 2009102423550 A CN2009102423550 A CN 2009102423550A CN 200910242355 A CN200910242355 A CN 200910242355A CN 101719619 B CN101719619 B CN 101719619B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- level crossing
- laser
- lens
- oscillation light
- cavity mold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于单频激光器的激光腔型,包括:用于光纤耦合输出的泵浦源;在45°的情况下,对于泵浦光高透,对于振荡光高反的第一平面镜;作为谐振腔的输出镜的第二平面镜;在45°的情况下,对于振荡光高反的第三平面镜;在45°的情况下,对于振荡光高反的第四平面镜;对于振荡光高透,具有一定焦距的第一透镜;对于振荡光高透,具有一定焦距的第二透镜;以及激光晶体。利用本发明,不仅可以方便摆放更多的元器件,而且通过改变透镜的焦距,可以很容易的实现激光腔的模式匹配。
Description
技术领域
本发明涉及半导体激光器技术领域,尤其涉及一种用于单频激光器的激光腔型。
背景技术
采用环形腔消除空间烧空效应,从而实现单频的激光输出。目前一般有两种激光腔型,一种是“口”字形腔,另一种是“8”字形腔。
如图1所示,图1是传统的“口”字形激光腔型的示意图,在实际操作中,由于传统的“口”字形腔,依靠晶体热透镜的大小来保持腔的稳定性,所以很难实现泵浦光和振荡光的模式匹配,从而限制了单频激光的输出功率。
如图2所示,图2是传统的“8”字形激光腔型的示意图,在实际操作中,有如下问题:
1)从光纤耦合头输出的半导体激光器到激光晶体中间有一个耦合头,由于对于不同的耦合系数的耦合头有着不同的焦距,而激光晶体靠近耦合头的一面,需要位于激光耦合头的焦距附近。就是说平面镜2到晶体8的距离调节范围比较小,而如果平面镜2上的偏折角过小,晶体将会挡光;偏折角过大,由于镜子5为凹面镜,将引入更大的像散,限制了单频激光的输出功率。
2)由于“8”字形腔,存在激光的交叉点,所以在腔内摆放元器件的时候,很容易由于元器件的大小而挡光,十分不方便。
3)由于“8”字形腔,存在激光的交叉点,在腔内可以摆放元器件的位置就减少了,所以在腔内很难摆放很多元器件。
为了获得高功率的单频激光的输出,必须克服以上两种传统腔型的缺点,设计一种腔型,既能保证更方便的摆放更多的元器件,同时又能很好的实现泵浦光和振荡光的模式匹配。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决上述技术问题,本发明的主要目的是提供一种用于单频激光器的激光腔型,以既能保证更方便的摆放更多的元器件,同时又能很好的实现泵浦光和振荡光的模式匹配。
(二)技术方案
为达到上述目的,本发明提供了一种用于单频激光器的激光腔型,包括:
用于光纤耦合输出的泵浦源1;
在45°的情况下,对于泵浦光高透,对于振荡光高反的第一平面镜2;
作为谐振腔的输出镜的第二平面镜3;
在45°的情况下,对于振荡光高反的第三平面镜4;
在45°的情况下,对于振荡光高反的第四平面镜5;
对于振荡光高透,具有一定焦距的第一透镜6;
对于振荡光高透,具有一定焦距的第二透镜7;以及
激光晶体8。
上述方案中,所述第一平面镜2、第二平面镜3、第四平面镜5和第三平面镜4按顺时针方向排列成“口”字型腔,第一平面镜2、第二平面镜3、第四平面镜5和第三平面镜4分别位于“口”字型腔的四个顶点。
上述方案中,所述泵浦源1出射的激光透过第一平面镜2进入该“口”字型腔。
上述方案中,所述泵浦源1为半导体激光器,采用端面泵浦的泵浦方式。
上述方案中,所述泵浦源1采用的波长是用于固体激光器的泵浦光的波长808nm、880nm、888nm、915nm、976nm或980nm。
上述方案中,所述第三平面镜4和第一透镜6构成一个等效凹面镜,第四平面镜5和第二透镜7构成一个等效凹面镜,通过改变第一透镜6或第二透镜7的大小改变该等效凹面镜的曲率半径。
上述方案中,所述第一透镜6设置于第一平面镜2与第三平面镜4之间,所述第二透镜7设置于第二平面镜3与第四平面镜5之间。
上述方案中,所述激光晶体8设置于第一平面镜2与第二平面镜3之间,采用应用于固体激光器的激光晶体Nd:YAG、Nd:YVO4、Nd:GdVO4或Yb:YAG。
上述方案中,所述激光晶体8采用棒状、薄片状或板条状。
(三)有益效果
本发明提供的用于单频激光器的激光腔型,既能保证更方便的摆放更多的元器件,同时又能很好的实现泵浦光和振荡光的模式匹配,与现有技术相比具有以下优点和积极效果:
1)本发明由于采用了“口”字形腔型,光路没有交叉点,使得在腔内可以更方便的摆放更多的元器件,在实际运作中,十分的方便。
2)本发明由于在激光腔内***两个透镜6,7,从而可以通过控制6,7的透镜的焦距,保证了可以实现泵浦光和振荡光的模式匹配,从而保证高功率的单频激光输出。
3)本发明由于采用了“口”字形腔型,将离轴放置的凹面镜改成了没有离轴的透镜,从而避免了像散的产生。
4)本发明由于采用了“口”字形腔型,对于耦合头的限制大大减小,使得可以灵活的选择耦合头耦合系数的大小,大大增加了激光的腔型设计自由度。
附图说明
图1是传统的“口”字形激光腔型的示意图;
图2是传统的“8”字形激光腔型的示意图;
图3是本发明提供的用于单频激光器的激光腔型的示意图;
图4是采用Nd:YVO4晶体,产生单频激光的新型激光腔型示意图;
图5是采用Nd:YAG晶体,产生单频激光的新型激光腔型示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
请参见图3,图3是本发明提供的用于单频激光器的激光腔型的示意图,该激光腔型包括:
用于光纤耦合输出的泵浦源1;
在45°的情况下,对于泵浦光高透,对于振荡光高反的第一平面镜2;
作为谐振腔的输出镜的第二平面镜3;
在45°的情况下,对于振荡光高反的第三平面镜4;
在45°的情况下,对于振荡光高反的第四平面镜5;
对于振荡光高透,具有一定焦距的第一透镜6;
对于振荡光高透,具有一定焦距的第二透镜7;以及
激光晶体8。
其中,所述第一平面镜2、第二平面镜3、第四平面镜5和第三平面镜4按顺时针方向排列成“口”字型腔,第一平面镜2、第二平面镜3、第四平面镜5和第三平面镜4分别位于“口”字型腔的四个顶点。所述泵浦源1出射的激光透过第一平面镜2进入该“口”字型腔。
其中,所述泵浦源1为半导体激光器,采用端面泵浦的泵浦方式。泵浦源1采用的波长是用于固体激光器的泵浦光的波长808nm、880nm、888nm、915nm、976nm或980nm。
其中,所述第三平面镜4和第一透镜6构成一个等效凹面镜,第四平面镜5和第二透镜7构成一个等效凹面镜,通过改变第一透镜6或第二透镜7的大小改变该等效凹面镜的曲率半径。所述第一透镜6设置于第一平面镜2与第三平面镜4之间,所述第二透镜7设置于第二平面镜3与第四平面镜5之间。
其中,所述激光晶体8设置于第一平面镜2与第二平面镜3之间,采用应用于固体激光器的激光晶体Nd:YAG、Nd:YVO4、Nd:GdVO4或Yb:YAG。所述激光晶体8采用棒状、薄片状或板条状。
下面的实施例将使用该种新型激光晶体制成固体激光器。
实施例1:请参见图4所示,图4为用于单频激光器的激光腔型示意图。图中1为30W的光纤耦合输出的808nm的半导体激光器,2是在45°的情况下,对于808nm高透,对于1064nm高反的平面镜,3是透过率为20%的输出镜,4是在45°的情况下,对于1064nm高反的平面镜,5是在45°的情况下,对于1064nm高反的平面镜,6是对于1064nm高透,焦距为100mm的透镜,7是对于1064nm高透,焦距为100mm的透镜,8是激光晶体Nd:YVO4。使用这种新型激光腔型制成的环形腔Nd:YVO4固体激光器,可以获得更高输出功率、更好光束质量的单频激光。
实施例2:请参见图5所示,图5为用于单频激光器的激光腔型示意图。图中1为30W的光纤耦合输出的808nm的半导体激光器,2是在45°的情况下,对于808nm高透,对于1064nm高反的平面镜,3是透过率为20%的输出镜,4是在45°的情况下,对于1064nm高反的平面镜,5是在45°的情况下,对于1064nm高反的平面镜,6是对于1064nm高透,焦距为100mm的透镜,7是对于1064nm高透,焦距为100mm的透镜,8是激光晶体Nd:YAG,9是法拉第旋光器,10是半波片,11是起偏器,12是声光Q开关。使用这种新型激光腔型制成的环形腔Nd:YAG固体激光器,可以获得更高输出功率、更好光束质量的单频脉冲激光。
综上所述,本发明一种用于单频激光器的新型激光腔型,通过采用“口”字形腔型,并利用在腔内***两个透镜,实现了既能保证更方便的摆放更多的元器件,同时又能很好的实现泵浦光和振荡光的模式匹配。使用该种激光腔型制成单频固体激光器,可以获得高功率、高光束质量的单频激光输出。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于单频激光器的激光腔型,其特征在于,包括:
用于光纤耦合输出的泵浦源(1);
在45°的情况下,对于泵浦光高透,对于振荡光高反的第一平面镜(2);
作为谐振腔的输出镜的第二平面镜(3);
在45°的情况下,对于振荡光高反的第三平面镜(4);
在45°的情况下,对于振荡光高反的第四平面镜(5);
对于振荡光高透,具有一定焦距的第一透镜(6);
对于振荡光高透,具有一定焦距的第二透镜(7);以及
激光晶体(8);
其中,所述第一平面镜(2)、第二平面镜(3)、第四平面镜(5)和第三平面镜(4)按顺时针方向排列成“口”字型腔,第一平面镜(2)、第二平面镜(3)、第四平面镜(5)和第三平面镜(4)分别位于“口”字型腔的四个顶点,所述泵浦源(1)出射的激光透过第一平面镜(2)进入该“口”字型腔;
所述第一透镜(6)设置于第一平面镜(2)与第三平面镜(4)之间,所述第二透镜(7)设置于第二平面镜(3)与第四平面镜(5)之间;所述第三平面镜(4)和第一透镜(6)构成一个等效凹面镜,第四平面镜(5)和第二透镜(7)构成一个等效凹面镜,通过改变第一透镜(6)或第二透镜(7)的焦距大小改变该等效凹面镜的曲率半径,以实现泵浦光和振荡光的模式匹配,保证高功率的单频激光输出;
所述激光晶体(8)设置于第一平面镜(2)与第二平面镜(3)之间。
2.根据权利要求1所述的用于单频激光器的激光腔型,其特征在于,所述泵浦源(1)为半导体激光器,采用端面泵浦的泵浦方式。
3.根据权利要求2所述的用于单频激光器的激光腔型,其特征在于,所述泵浦源(1)采用的波长是用于固体激光器的泵浦光的波长808nm、880nm、888nm、915nm、976nm或980nm。
4.根据权利要求1所述的用于单频激光器的激光腔型,其特征在于,所述激光晶体(8)采用应用于固体激光器的激光晶体Nd:YAG、Nd:YVO4、Nd:GdVO4或Yb:YAG。
5.根据权利要求1所述的用于单频激光器的激光腔型,其特征在于,所述激光晶体(8)采用棒状、薄片状或板条状。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009102423550A CN101719619B (zh) | 2009-12-09 | 2009-12-09 | 一种用于单频激光器的激光腔型 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009102423550A CN101719619B (zh) | 2009-12-09 | 2009-12-09 | 一种用于单频激光器的激光腔型 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101719619A CN101719619A (zh) | 2010-06-02 |
CN101719619B true CN101719619B (zh) | 2011-12-07 |
Family
ID=42434154
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2009102423550A Expired - Fee Related CN101719619B (zh) | 2009-12-09 | 2009-12-09 | 一种用于单频激光器的激光腔型 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101719619B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102244357B (zh) * | 2011-05-26 | 2012-10-17 | 山西大学 | 一种像散自补偿固体激光器 |
CN109799075A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-05-24 | 苏州迅镭激光科技有限公司 | 一种激光加工头中热透镜焦点变化的测量装置及测量方法 |
-
2009
- 2009-12-09 CN CN2009102423550A patent/CN101719619B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101719619A (zh) | 2010-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8340143B2 (en) | Passively mode-locked picosecond laser device | |
JP4775443B2 (ja) | 固体レーザ装置および波長変換レーザ装置 | |
CN102842847B (zh) | 一种内腔单谐振光学参量振荡器 | |
CN101232148A (zh) | 半导体二极管双端泵浦高功率紫外激光器的设计方法 | |
CN105390917A (zh) | 紧凑稳定的高峰值功率光纤输出激光器 | |
CN108365515A (zh) | 一种单端泵浦高功率窄脉冲基模激光器及其工作方法 | |
CN102005694B (zh) | 单端泵浦腔内倍频紫外固体激光器 | |
CN104283101A (zh) | 全固态单频可调谐红光激光器 | |
CN101719619B (zh) | 一种用于单频激光器的激光腔型 | |
CN101604813A (zh) | 一种混合冷却激光二极管泵浦板条增益模块 | |
CN103259176A (zh) | 高功率全固态皮秒激光器 | |
CN204103239U (zh) | 一种全固态单频可调谐红光激光器 | |
CN103794973A (zh) | 光纤激光器、增益光纤及其制作方法、光束整形*** | |
CN100440648C (zh) | 半导体端面泵浦的风冷单模绿光激光器 | |
CN102332676A (zh) | 一种中红外光纤激光器 | |
CN104409957B (zh) | 一种窄线宽2μm激光器装置 | |
CN204885810U (zh) | 高功率端面泵浦四晶体u型腔激光器 | |
CN101728764A (zh) | 环形激光谐振腔结构 | |
CN202737314U (zh) | 一种线性腔主动调q全光纤激光器 | |
CN115437157A (zh) | 一种输出高功率匀化方形光斑的装置 | |
CN202550278U (zh) | 腔内光纤耦合激光器 | |
CN203260887U (zh) | 高功率全固态皮秒激光器 | |
CN205303939U (zh) | 紧凑稳定的高峰值功率光纤输出激光器 | |
CN203026787U (zh) | 10瓦级激光振荡器*** | |
CN203551840U (zh) | 百瓦级在线型隔离器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111207 Termination date: 20121209 |