CN101976796B - 抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射的方法 - Google Patents
抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101976796B CN101976796B CN2010102738197A CN201010273819A CN101976796B CN 101976796 B CN101976796 B CN 101976796B CN 2010102738197 A CN2010102738197 A CN 2010102738197A CN 201010273819 A CN201010273819 A CN 201010273819A CN 101976796 B CN101976796 B CN 101976796B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- heat absorbing
- laser neodymium
- neodymium glass
- lath
- 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.)
- Active
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 290
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 163
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 163
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title abstract 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 title abstract 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 47
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 47
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 42
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 32
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 241000931526 Acer campestre Species 0.000 claims description 16
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 16
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 12
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229960004643 cupric oxide Drugs 0.000 claims description 11
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 10
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 8
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 7
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims description 5
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 claims description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 4
- 239000000087 laser glass Substances 0.000 claims description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 15
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract description 14
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 239000000075 oxide glass Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
一种抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射的方法，包括(一)选取与所述的片状激光钕玻璃相匹配的吸收玻璃和有机粘接剂；(二)所述的片状激光钕玻璃和吸收玻璃板条的加工和粘贴，(三)片状激光钕玻璃的通光面进行精密抛光等步骤。本发明可有效地抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射和寄生振荡，增益性能接近理论计算水平，并具有较好的稳定性，满足高功率激光装置的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及固态激光器，特别是一种抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射(Amplified Spontaneous Emission，简称为ASE)的方法，更确切地说，是一种抑制大尺寸激光钕玻璃放大自发辐射和寄生振荡的方法。
背景技术
寄生振荡形成的条件是R·eDβ≥1，式中R为边界反射率，β为增益系数，D为激光钕玻璃片长轴直径，随着Dβ增大，易于发生寄生振荡和放大的自发辐射(ASE)，造成反转粒子数Δn的逃逸和减少，使激光钕玻璃增益减少。寄生振荡分为两种模式：
体寄生模式，在平行平板激光钕玻璃中呈锯齿波传播；
表面寄生模式，沿激光钕玻璃片表面传播，表面吸收氙灯光较强，其β值较高，Dβ值也较大，发生寄生振荡可能性较大。
当R·eDβ≥1，发生寄生振荡。激光钕玻璃和吸收玻璃之间发生分层现象以后，R＝0.044，放大器增益急剧下降。
1＞R·eDβ＞0，减幅振荡，形成放大自发辐射(ASE)损耗。
即使R＝0，Dβ≥3时，单程的ASE损耗成为反转粒子Δn逃逸的主要途径。
主放大器的Dβ值为2.4，表面β值＞0.06，要获得较高增益的片状放大器，抑制片状激光钕玻璃放大器中寄生振荡的方法和工艺技术显得十分重要。
抑制和减少寄生振荡的有效方法是在激光钕玻璃片侧面匹配一层能够有效吸收1.053um荧光的掺氧化铜玻璃，使边界反射减少到接近零。
早期抑制和减少寄生振荡较为成熟的方法主要是通过烧结或浇注的工艺将吸收玻璃连接到激光钕玻璃的侧边，以期达到抑制放大自发辐射和寄生振荡的目的。但是该方法存在成品率低下、成本高、风险大、剩余反射率大等缺点，限制了上述方法在大尺寸激光钕玻璃上的应用。
发明内容
本发明的目的在于保证激光钕玻璃对激光能量的有效放大能力，提供一种抑制大尺寸激光钕玻璃放大自发辐射的方法，以有效地抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射和寄生振荡，使增益性能接近理论计算水平，满足高功率激光装置的使用要求。
本发明的技术解决方案如下：
一种抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：
(一)选取与所述的片状激光钕玻璃相匹配的吸收玻璃和有机粘接剂：该吸收玻璃的热膨胀系数与所述的片状激光钕玻璃的热膨胀系数的差值小于2％，所述的吸收玻璃在激光波长的折射率n1大于所述片状激光钕玻璃在激光波长的折射率n2，且n1-n2＝0.0005～0.005；选取有机粘接剂，该有机粘接剂和所述片状激光钕玻璃在激光波长的折射率匹配，所述的有机粘接剂在激光波长的折射率n3，要求满足关系式：n2＜n3＜n1；
(二)所述的片状激光钕玻璃和吸收玻璃板条的加工和粘贴：对所述的片状激光钕玻璃的周边选配尺寸相适应的吸收玻璃板条并进行光学加工，经处理后，用所述的有机粘接剂，将所述的吸收玻璃板条紧密地粘贴在所述的片状激光钕玻璃的周边上；
(三)片状激光钕玻璃的通光面进行精密抛光：将周边都粘贴了所述的吸收玻璃板条的片状激光钕玻璃进行外部尺寸整形，对所述的片状激光钕玻璃的通光面进行精密抛光并达到设计要求。
所述的第(二)步包括下列具体步骤：
①对所述的片状激光钕玻璃的周边的相间隔的侧边进行光学加工，根据所述的片状激光钕玻璃的相间隔的侧边的尺寸，选配尺寸相适应的吸收玻璃板条，并对所述的吸收玻璃板条进行光学加工；
②对所述的片状激光钕玻璃和所述的吸收玻璃板条进行光学加工后的光学平面，实施酸性物质处理和偶联剂处理；
③用所述的有机粘接剂，将所述的吸收玻璃板条紧密地粘贴在所述的片状激光钕玻璃的相应的侧边上；
④对所述的片状激光钕玻璃尚未粘贴吸收玻璃板条的侧边一一进行光学加工，根据所述的片状激光钕玻璃尚未粘贴吸收玻璃板条的侧边的尺寸，配备尺寸相适应的吸收玻璃板条，对所述的吸收玻璃板条进行光学加工；
⑤对所述的片状激光钕玻璃和所述的吸收玻璃板条进行光学加工后的光学平面，实施酸性物质处理和偶联剂处理；
⑥用所述的有机粘接剂，将所述的吸收玻璃板条紧密地粘贴在所述的片状激光钕玻璃的相应的侧边上
所述的吸收玻璃为掺杂氧化铜的磷酸盐玻璃，该吸收玻璃掺杂氧化铜的重量百分比为0.1％～1％。
所述的有机粘接剂在固化过程中无挥发性组分产生；所述的有机粘接剂在固化过程中体积收缩率低于7％。
所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，所述的偶联剂处理是将所述的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂溶解在稀乙酸中，将需要处理的光学面浸泡在所述的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂的酸溶液中进行处理。
所述的酸性物质为乙酸，该乙酸的配制浓度0.2mol/L，浸泡处理所述的钕玻璃侧边和所述的吸收玻璃板条的光学平面。
所述的激光玻璃侧边和所述的吸收玻璃板条相互粘贴的光学平面的加工精度要求达到2级或2级以上光洁度，平整度达到或优于4λ。
所述的激光钕玻璃的侧边与该激光钕玻璃的通光面的垂直面具有1°～4°的倾角，且相对侧面的倾角相互平行。
本发明与现有技术相比，优点在于：
1、本发明方法，由于不需要高温烧结和精密温度控制，因此工艺简单、易于操作。
2、本发明方法，通过对有机粘接剂选取，其折射率可以和激光钕玻璃、吸收玻璃准确匹配，保证抑制ASE寄生振荡的效果。
3、本发明方法，通过选取不同Cu2+离子浓度的吸收玻璃，可有效控制吸收玻璃热效应和吸收激光的能力，达到抑制ASE效果和长时间稳定运行的平衡。
4、本发明方法，避免了吸收玻璃与激光玻璃的直接烧结作用，因此附加应力小，不影响大尺寸钕玻璃通光口径内的光学均匀性，特别适合于抑制大尺寸激光钕玻璃放大自发辐射。
5、本发明方法，通过对片状激光钕玻璃的侧边加工成一定的倾角，过滤有机粘接剂中杂质减少吸收源，能有效减少有机粘接剂遭受激光破坏和热破坏，可以长时间稳定运行不脱胶，保证钕玻璃增益系数不下降。
6、本发明所述的技术操作过程安全可靠，适合于批量化的抑制大尺寸激光钕玻璃放大自发辐射应用，易于实现产品间的性能一致性。
附图说明
图1为本发明实施例1的片状激光钕玻璃长侧边和吸收玻璃板条配置示意图。
图2为本发明实施例1的片状激光钕玻璃长侧边和吸收玻璃板条粘贴示意。
图3为本发明实施例1的片状激光钕玻璃短侧边和吸收玻璃板条配置示意图。
图4为本发明实施例1的片状激光钕玻璃长侧边和吸收玻璃板条粘贴示意图。
图5为本发明实施例1的片状激光钕玻璃外形尺寸整形及通光面精密抛光后的结构示意图。
图6为本发明实施例3八边形片状激光钕玻璃的四斜边和吸收玻璃板条配置示意图。
图7为本发明实施例3八边形片状激光钕玻璃的四斜边和吸收玻璃板条粘贴后的结构示意图。
图8为本发明实施例3八边形片状激光钕玻璃的四直边和吸收玻璃板条配置示意图。
图9为本发明实施例3八边形片状激光钕玻璃外形尺寸整形及通光面精密抛光后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
对多边形大尺寸片状激光钕玻璃，本发明描述如下：
一种抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射的方法，该方法包括下列步骤：
①选取与所述的片状激光钕玻璃相匹配的吸收玻璃，该吸收玻璃的热膨胀系数与所述的片状激光钕玻璃的热膨胀系数的差值小于2％，所述的吸收玻璃在激光波长的折射率n1大于所述片状激光钕玻璃在激光波长的折射率n2，且n1-n2＝0.0005～0.005；选取有机粘接剂，该有机粘接剂和所述片状激光钕玻璃在激光波长的折射率匹配，所述的有机粘接剂在激光波长的折射率n3，要求满足关系式：n2＜n3＜n1；
②对所述的片状激光钕玻璃的周边的相间隔的侧边进行光学加工，根据所述的片状激光钕玻璃的相间隔的侧边的尺寸，选配尺寸相适应的吸收玻璃板条，并对所述的吸收玻璃板条进行光学加工；
③对所述的片状激光钕玻璃和所述的吸收玻璃板条进行光学加工后的光学平面，实施酸性物质处理和偶联剂处理；
④用所述的有机粘接剂，将所述的吸收玻璃板条紧密地粘贴在所述的片状激光钕玻璃的相应的侧边上；
⑤对所述的片状激光钕玻璃尚未粘贴吸收玻璃板条的侧边一一进行光学加工，根据所述的片状激光钕玻璃尚未粘贴吸收玻璃板条的侧边的尺寸，配备尺寸相适应的吸收玻璃板条，对所述的吸收玻璃板条进行光学加工；
⑥对所述的片状激光钕玻璃和所述的吸收玻璃板条进行光学加工后的光学平面，实施酸性物质处理和偶联剂处理；
⑦用所述的有机粘接剂，将所述的吸收玻璃板条紧密地粘贴在所述的片状激光钕玻璃的相应的侧边上；
⑧将周边都粘贴了所述的吸收玻璃板条的所述的片状激光钕玻璃进行外部尺寸整形，对所述的片状激光钕玻璃的通光面进行精密抛光并达到设计要求。
所述的吸收玻璃为掺杂氧化铜的磷酸盐玻璃，该吸收玻璃掺杂氧化铜的重量百分比为0.1％～1％。
所述的有机粘接剂在固化过程中无挥发性组分产生；所述的有机粘接剂在固化过程中体积收缩率低于7％。
所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，所述的偶联剂处理是将所述的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂溶解在稀乙酸中，将需要处理的光学面浸泡在所述的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂的酸溶液中进行处理。
所述的酸性物质为乙酸，该乙酸的配制浓度0.2mol/L，浸泡处理所述的钕玻璃侧边和所述的吸收玻璃板条的光学平面。
所述的激光玻璃侧边和所述的吸收玻璃板条相互粘贴的光学平面的加工精度要求达到2级或2级以上光洁度，平整度达到或优于4λ。
所述的激光钕玻璃的侧边与该激光钕玻璃的通光面的垂直面具有1°～4°的倾角，且相对侧面的倾角相互平行。
实施例1，四边形片状激光钕玻璃抑制放大自发辐射的方法，
请参阅图1至图5，图1为本发明实施例1的片状激光钕玻璃长侧边和吸收玻璃板条配置示意图。图2为本发明实施例1的片状激光钕玻璃长侧边和吸收玻璃板条粘贴示意。图3为本发明实施例1的片状激光钕玻璃短侧边和吸收玻璃板条配置示意图。图4为本发明实施例1的片状激光钕玻璃长侧边和吸收玻璃板条粘贴示意图。图5为本发明实施例1的片状激光钕玻璃外形尺寸整形及通光面精密抛光后的结构示意图。本发明抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射的方法，包括下列步骤：
①选取与所述的片状激光钕玻璃相匹配的吸收玻璃，该吸收玻璃的热膨胀系数与所述的片状激光钕玻璃的热膨胀系数的差值小于2％，所述的吸收玻璃在激光波长的折射率n1大于所述片状激光钕玻璃在激光波长的折射率n2，且n1-n2＝0.0005～0.005；选取有机粘接剂，该有机粘接剂和所述片状激光钕玻璃在激光波长的折射率匹配，所述的有机粘接剂在激光波长的折射率n3，要求满足关系式：n2＜n3＜n1；本实施例的激光钕玻璃在1053nm折射率n2、吸收玻璃在1053nm折射率n1和有机粘接剂在1053nm折射率n3相匹配，例如n1＝1.535并且n2＝1.533，那么n3匹配到1.534是合适的。吸收玻璃30℃-300℃的热膨胀系数α1与激光钕玻璃30℃-300℃的热膨胀系数α2相匹配，例如α2＝120×10-7，那么α1匹配到(118～122)×10-7是合适的。
②对所述的片状激光钕玻璃的周边的相间隔的侧边进行光学加工，将片状激光钕玻璃1的长侧边1.1和长侧边1.2进行光学加工，光学加工达到2级光洁度要求并且达到4λ平整度要求，根据所述的片状激光钕玻璃的相间隔的长侧边的尺寸，选配尺寸相适应的吸收玻璃板条，并对所述的吸收玻璃板条进行光学加工；将两块吸收玻璃板条2的表面2.3和表面2.4进行光学加工，光学加工达到2级光洁度要求并且达到4λ平整度要求。
③对所述的片状激光钕玻璃的长侧边1.1和长侧边1.2和所述的吸收玻璃板条的表面2.3和表面2.4进行光学加工后的光学平面，进行洁净处理，并进行乙酸处理和硅烷偶联处理。实施酸性物质处理和偶联剂处理；
④用所述的有机粘接剂，将所述的吸收玻璃板条紧密地粘贴在所述的片状激光钕玻璃的相应的侧边上；如图2所示，将配制好的有机粘接剂涂敷于激光钕玻璃长侧边1.1和长侧边1.2、吸收玻璃表面2.3和表面2.4，进行粘接、固化。
⑤如图3所示，将所述的两长侧边粘接好吸收玻璃的片状激光钕玻璃1的两短侧边1.5和1.6进行光学加工，光学加工达到2级光洁度要求并且达到4λ平整度要求，对应的，将吸收玻璃板条3的表面3.7和表面3.8进行光学加工，光学加工达到2级光洁度要求并且达到4λ平整度要求。对所述的片状激光钕玻璃尚未粘贴吸收玻璃板条的侧边一一进行光学加工，根据所述的片状激光钕玻璃尚未粘贴吸收玻璃板条的侧边的尺寸，配备尺寸相适应的吸收玻璃板条，对所述的吸收玻璃板条进行光学加工；
⑥对所述的片状激光钕玻璃和所述的吸收玻璃板条进行光学加工后的光学平面，实施酸性物质处理和偶联剂处理，激光钕玻璃短侧边1.5和短侧边1.6、吸收玻璃表面3.7和表面3.8进行洁净处理，并进行乙酸处理和硅烷偶联剂处理；
⑦如图4所示，将配制好的有机粘接剂涂敷于激光钕玻璃短侧边1.5和短侧边1.6、吸收玻璃表面3.7和表面3.8，进行粘接、固化。
⑧如图5所示，将四侧边粘接吸收玻璃的激光钕玻璃进行外部尺寸整形，将所述的粘接吸收玻璃的激光钕玻璃通光面进行精密抛光，透过波前畸变达到或小于λ/4，即可用作为激光放大器材料。
所述的吸收玻璃为掺杂氧化铜的磷酸盐玻璃，该吸收玻璃掺杂氧化铜的重量百分比为1％。
所述的有机粘接剂在固化过程中无挥发性组分产生；所述的有机粘接剂在固化过程中体积收缩率低于7％。
所述的偶联剂为硅烷偶联剂，所述的偶联剂处理是将所述的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂溶解在稀乙酸中，将需要处理的光学面浸泡在所述的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂的酸溶液中进行处理。
所述的酸性物质为乙酸，该乙酸的配制浓度0.2mol/L，浸泡处理所述的钕玻璃侧边和所述的吸收玻璃板条的光学平面。
所述的激光钕玻璃的侧边与该激光钕玻璃的通光面的垂直面具有1°倾角，且相对侧面的倾角相互平行。
所述的有机粘接剂，在应用于激光钕玻璃包边的过程中，需检测所述有机粘接剂固化后的折射率，应和所述激光钕玻璃折射率匹配。
实施例2：
本实施例的形状和实施步骤同实施例1，不同点在于：
所述的吸收玻璃为掺杂氧化铜的磷酸盐玻璃，该吸收玻璃掺杂氧化铜的重量百分比为0.5％。
所述吸收玻璃板条的外形尺寸，长度方向比所述激光钕玻璃侧边长2mm或以上，所述吸收玻璃宽度方向比所述激光钕玻璃厚度宽1mm或以上。用酸溶液处理所述的光学平面，移至无尘室中进行偶联处理，清理、干燥后准备操作。所述的有机粘接剂经过减压抽滤处理，去除有机粘接剂中的细小固态物质。应用所述的有机粘接剂将所述的吸收玻璃紧密粘接在所述的激光钕玻璃侧边。控制所述的有机粘接剂层的厚度。
所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂，所述的偶联剂处理是将所述的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂溶解在稀乙酸中，将需要处理的光学面浸泡在所述的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂的酸溶液中进行处理。
所述的激光钕玻璃的侧边与该激光钕玻璃的通光面的垂直面具有4°的倾角，且相对侧面的倾角相互平行。
实施例3：八边形片状激光钕玻璃抑制放大自发辐射的方法
请参阅图6至图9，图6为本实施例3八边形片状激光钕玻璃四斜边和吸收玻璃板条配置示意图。图7为本实施例3八边形片状激光钕玻璃的四斜边和吸收玻璃板条粘贴后的结构示意图。图8为本实施例3八边形片状激光钕玻璃四直边和吸收玻璃板条配置示意图。图9为本实施例3八边形片状激光钕玻璃外形尺寸整形及通光面精密抛光后的结构示意图。
选取与激光钕玻璃匹配的吸收玻璃和有机粘接剂，同实施例1。所述吸收玻璃掺杂氧化铜重量百分比为0.1％。
如图6所示，将激光钕玻璃4的斜侧边4.1～斜侧边4.4、吸收玻璃5的表面5.5～表面5.8进行光学加工，光学加工要求和实施例1相同，光学表面处理、粘接和实施例1相同。如图7所示，将配制好的有机粘接剂涂敷于激光钕玻璃4的斜侧边4.1～斜侧边4.4、吸收玻璃板条5的表面5.5～表面5.8，进行粘接、固化。如图8所示，四边粘接吸收玻璃的激光钕玻璃，对激光钕玻璃4的直侧边4.9～直侧边4.12进行光学加工，对应的，将吸收玻璃6的表面6.13～表面6.16进行光学加工，光学加工要求和实施例1相同，光学表面处理、粘接和实施例1相同。如图9所示，将侧边粘接吸收玻璃的激光钕玻璃进行外部尺寸整形，将所述的粘接吸收玻璃的激光钕玻璃通光面进行精密抛光，透过波前畸变达到或小于λ/4。
本实施例中，所述的激光钕玻璃的侧边与该激光钕玻璃的通光面的垂直面具有2°的倾角，且相对侧面的倾角相互平行。
实施例4：
本实施例的结构和步骤同实施例3.
选取与激光钕玻璃匹配的吸收玻璃和有机粘接剂同实施例1。所述吸收玻璃掺杂氧化铜重量百分比为1％。
如图6所示，将激光钕玻璃4的侧边4.1～侧边4.4、吸收玻璃5的表面5.5～表面5.8进行光学加工，光学加工要求和实施例1相同，光学表面进行洁净处理，粘接和实施例1相同。如图7所示，将配制好的有机粘接剂涂敷于激光钕玻璃4的侧边4.1～侧边4.4、吸收玻璃5的表面5.5～表面5.8，进行粘接、固化。如图8所示，四边粘接吸收玻璃的激光钕玻璃，对激光钕玻璃4的侧边4.9～侧边4.12进行光学加工，对应的，将吸收玻璃6的表面6.13～表面6.16进行光学加工，光学加工要求和实施例1相同，光学表面进行洁净处理，粘接和实施例1相同。如图9所示，将侧边粘接吸收玻璃的激光钕玻璃进行外部尺寸整形，将所述的粘接吸收玻璃的激光钕玻璃通光面进行精密抛光，透过波前畸变达到或小于λ/4。
本实施例中所述的激光钕玻璃的侧边与该激光钕玻璃的通光面的垂直面没有倾角。
实验表明，本发明方法可有效地抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射和寄生振荡，增益性能接近理论计算水平，满足高功率激光装置的使用要求。
最后所说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照最佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (4)
1.一种抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：
(一)选取与所述的片状激光钕玻璃相匹配的吸收玻璃和有机粘接剂：该吸收玻璃的热膨胀系数与所述的片状激光钕玻璃的热膨胀系数的差值小于2％，所述的吸收玻璃在激光波长的折射率n1大于所述片状激光钕玻璃在激光波长的折射率n2，且n1-n2＝0.0005～0.005；选取有机粘接剂，该有机粘接剂和所述片状激光钕玻璃在激光波长的折射率匹配，所述的有机粘接剂在激光波长的折射率n3，要求满足关系式：n2＜n3＜n1；
(二)所述的片状激光钕玻璃和吸收玻璃板条的加工和粘贴：对所述的片状激光钕玻璃的周边选配尺寸相适应的吸收玻璃板条并进行光学加工，经处理后，用所述的有机粘接剂，将所述的吸收玻璃板条紧密地粘贴在所述的片状激光钕玻璃的周边上，包括下列具体步骤：
①对所述的片状激光钕玻璃的周边的相间隔的侧边进行光学加工，根据所述的片状激光钕玻璃的相间隔的侧边的尺寸，选配尺寸相适应的吸收玻璃板条，所述的吸收玻璃为掺杂氧化铜的磷酸盐玻璃，其中掺杂氧化铜的重量百分比为0.1％～1％，对所述的吸收玻璃板条进行光学加工，所述的激光玻璃侧边和所述的吸收玻璃板条相互粘贴的光学平面的加工精度要求达到2级以上光洁度，平整度达到或优于4λ；
②对所述的片状激光钕玻璃和所述的吸收玻璃板条进行光学加工后的光学平面，实施酸性物质处理和偶联剂处理，所述的酸性物质为乙酸，该乙酸的配制浓度0.2mol/L，浸泡处理所述的钕玻璃侧边和所述的吸收玻璃板条的光学平面；
③用所述的有机粘接剂，将所述的吸收玻璃板条紧密地粘贴在所述的片状激光钕玻璃的相应的侧边上；
④对所述的片状激光钕玻璃尚未粘贴吸收玻璃板条的侧边一一进行光学加工，根据所述的片状激光钕玻璃尚未粘贴吸收玻璃板条的侧边的尺寸，配备尺寸相适应的吸收玻璃板条，对所述的吸收玻璃板条进行光学加工；
⑤对所述的片状激光钕玻璃和所述的吸收玻璃板条进行光学加工后的光学平面，实施酸性物质处理和偶联剂处理；
⑥用所述的有机粘接剂，将所述的吸收玻璃板条紧密地粘贴在所述的片状激光钕玻璃的相应的侧边上；
(三)片状激光钕玻璃的通光面进行精密抛光：将周边都粘贴了所述的吸收玻璃板条的片状激光钕玻璃进行外部尺寸整形，对所述的片状激光钕玻璃的通光面进行精密抛光并达到设计要求。
2.根据权利要求1所述的抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射的方法，其特征在于：所述的有机粘接剂在固化过程中无挥发性组分产生；所述的有机粘接剂在固化过程中体积收缩率低于7％。
3.根据权利要求1所述的抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射的方法，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，所述的偶联剂处理是将所述的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂溶解在稀乙酸中，将需要处理的光学面浸泡在所述的硅烷偶联剂的酸溶液中或钛酸酯偶联剂的酸溶液中进行处理。
4.根据权利要求1所述的抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射的方法，其特征在于：所述的激光钕玻璃的侧边与该激光钕玻璃的通光面的垂直面具有1°～4°的倾角，且相对侧面的倾角相互平行。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102738197A CN101976796B (zh) | 2010-09-06 | 2010-09-06 | 抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102738197A CN101976796B (zh) | 2010-09-06 | 2010-09-06 | 抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101976796A CN101976796A (zh) | 2011-02-16 |
| CN101976796B true CN101976796B (zh) | 2011-11-16 |
Family
ID=43576652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010102738197A Active CN101976796B (zh) | 2010-09-06 | 2010-09-06 | 抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101976796B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102768202A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-11-07 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 包边大尺寸钕玻璃包边剩余反射检测装置及检测方法 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102875014B (zh) * | 2012-10-26 | 2014-10-01 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 激光玻璃的键合包边方法 |
| FR3006510B1 (fr) * | 2013-06-04 | 2016-09-23 | Cilas | Systeme d'amplification laser a disque epais et applications |
| CN103570252A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-02-12 | 中国建筑材料科学研究总院 | 一种包边激光玻璃的制备方法及激光放大器 |
| CN105375326A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-03-02 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种抑制放大自发辐射的片状激光放大器 |
| CN105731831B (zh) * | 2016-01-11 | 2018-06-19 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 激光玻璃低温键合包边方法 |
| CN105529602A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-04-27 | 北京工业大学 | 一种抑制掠入射板条增益介质内部寄生振荡的方法 |
| CN106099629B (zh) * | 2016-08-04 | 2018-10-26 | 同济大学 | 一种超宽角度范围抑制板条激光器自发放大辐射的方法 |
| CN112134130B (zh) * | 2020-09-28 | 2022-06-28 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种基于双折射光学膜层抑制板条激光器中自发辐射放大的结构及方法 |
| CN112821183B (zh) * | 2021-01-04 | 2023-02-14 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 用于多片式激光放大装置的低热致波前畸变的增益介质结构 |
| CN113185145B (zh) * | 2021-04-28 | 2022-05-17 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 抑制放大自发辐射和寄生振荡的激光钕玻璃及其制备方法和应用 |
| CN114243439B (zh) * | 2021-11-02 | 2023-04-25 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 一种可降低边缘波前畸变的板条激光增益介质ase抑制装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101202410A (zh) * | 2007-11-22 | 2008-06-18 | 宁波大学 | 一种热容式钕玻璃片状激光器 |
| CN101752779A (zh) * | 2009-12-11 | 2010-06-23 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 渐变掺杂组分组合式的大口径钕玻璃片状激光放大器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4659300B2 (ja) * | 2000-09-13 | 2011-03-30 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工方法及び半導体チップの製造方法 |
-
2010
- 2010-09-06 CN CN2010102738197A patent/CN101976796B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101202410A (zh) * | 2007-11-22 | 2008-06-18 | 宁波大学 | 一种热容式钕玻璃片状激光器 |
| CN101752779A (zh) * | 2009-12-11 | 2010-06-23 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 渐变掺杂组分组合式的大口径钕玻璃片状激光放大器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 唐景平等.激光玻璃与包边玻璃的折射率匹配.《中国激光》.2008,第35卷(第10期),1573-1575. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102768202A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-11-07 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 包边大尺寸钕玻璃包边剩余反射检测装置及检测方法 |
| CN102768202B (zh) * | 2012-07-26 | 2016-02-10 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 包边大尺寸钕玻璃包边剩余反射检测装置及检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101976796A (zh) | 2011-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101976796B (zh) | 抑制大尺寸片状激光钕玻璃放大自发辐射的方法 | |
| CN106532416B (zh) | 高功率长波段全光纤单频激光器结构 | |
| EP1834387B1 (en) | Glaze cladding for laser components | |
| JP5979317B2 (ja) | 磁気光学材料及びその製造方法並びに磁気光学デバイス | |
| CN104765219B (zh) | 一种铒掺杂铌酸锂光波导放大器的制备方法 | |
| JP2012208490A (ja) | 光モジュール | |
| CN111769427A (zh) | 一种可实现高效率、大能量、小体积的掺铒楔形波导放大器 | |
| CN102522682B (zh) | 多段级联式1064nm波段高功率ASE光源 | |
| CN104283101A (zh) | 全固态单频可调谐红光激光器 | |
| JP6243829B2 (ja) | １μｍ帯光アイソレータ | |
| CN202373839U (zh) | 多段级联式1064nm波段高功率ASE光源 | |
| Balashov et al. | Composite ceramic Nd 3+: YAG/Cr 4+: YAG laser elements | |
| CN106099629A (zh) | 一种超宽角度范围抑制板条激光器自发放大辐射的方法 | |
| CN111987581A (zh) | 一种采用扩散键合克服寄生振荡的结构和实现方法 | |
| CN208352709U (zh) | 一种微片脊波导激光器及微片脊波导可调谐激光器 | |
| JP6406263B2 (ja) | 光学ガラス | |
| JP2007299962A (ja) | 薄ディスクレーザ装置 | |
| CN113621788B (zh) | 适用于激光冲击强化的约束层材料及其制备方法 | |
| CN105870776A (zh) | 一种用于产生绿光的组合功能晶体及其制作方法 | |
| CN102081179A (zh) | 夹角基片有序排列制作微阶梯反射镜的方法 | |
| CN208737037U (zh) | 一种制作包层光剥离器的装置 | |
| CN104767106A (zh) | 一种铒掺杂钇铝石榴石晶体镶套光波导放大器及其制备方法 | |
| CN102468601A (zh) | 一种对称平平腔Nd:YAG千瓦级1064nm激光器 | |
| Dang et al. | Optimization of Diode-Pumped Continuous-Wave Tape-Casting YAG/Nd: YAG/YAG-Ceramic Lasers | |
| CN102136672B (zh) | 基于碳化硅包层板条的激光器冷却装置 |
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 | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHANGHAI DAHENG OPTICS AND FINE MECHANICS CO., LTD Effective date: 20130109 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130109 Address after: 201800 Shanghai 800-211 post office box Patentee after: Shanghai Optical Precision Machinery Inst., Chinese Academy of Sciences Patentee after: Shanghai Daheng Optics And Fine Mechanics Co., Ltd. Address before: 201800 Shanghai 800-211 post office box Patentee before: Shanghai Optical Precision Machinery Inst., Chinese Academy of Sciences |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160422 Address after: 201800 Shanghai 800-211 post office box Patentee after: Shanghai Optical Precision Machinery Inst., Chinese Academy of Sciences Address before: 201800 Shanghai 800-211 post office box Patentee before: Shanghai Optical Precision Machinery Inst., Chinese Academy of Sciences Patentee before: Shanghai Daheng Optics And Fine Mechanics Co., Ltd. |