CN219892606U - 2.1μm波段钬板条激光放大器 - Google Patents
2.1μm波段钬板条激光放大器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219892606U CN219892606U CN202321163537.0U CN202321163537U CN219892606U CN 219892606 U CN219892606 U CN 219892606U CN 202321163537 U CN202321163537 U CN 202321163537U CN 219892606 U CN219892606 U CN 219892606U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- thulium
- holmium
- gain medium
- slab
- 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
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 122
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 122
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 140
- FRNOGLGSGLTDKL-UHFFFAOYSA-N thulium atom Chemical compound [Tm] FRNOGLGSGLTDKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 139
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 39
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 4
- 229910009372 YVO4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQNUBQUNDDGZTB-UHFFFAOYSA-N [Ho].[Tm] Chemical compound [Ho].[Tm] WQNUBQUNDDGZTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
本实用新型涉及固体激光技术领域，提供一种2.1μm波段钬板条激光放大器，用于放大2.1μm种子激光；包括：铥激光谐振腔；2.1μm种子激光的传输方向垂直于铥激光的传输方向；键合板条增益介质，设置于铥激光谐振腔的内部；包括第一掺铥部分和掺钬部分，第一掺铥部分和掺钬部分沿铥激光的传输方向依次排列；且铥激光在键合板条增益介质内部以Zigzag光路行进，并在铥激光谐振腔内形成铥激光的反馈振荡；泵浦源，泵浦源产生泵浦光整形后耦合键合板条增益介质。本实用新型可以实现高功率高光束质量的2.1μm激光的放大，避免钬激光通过热效应严重的第一掺铥部分，解决了高功率腔内泵浦以及低热畸变放大的难题。
Description
技术领域
本实用新型涉及固体激光技术领域，尤其涉及一种2.1μm波段钬板条激光放大器。
背景技术
全固态铥(Tm)激光器和钬(Ho)激光器是获得2μm波段激光的主要激光介质。对于铥激光器，可以采用成熟的790nm波段半导体激光器泵浦，获得波长在1.9-2.0μm波段的激光，但波长很难调谐到2.1μm以上。掺钬激光介质可以实现2.1μm激光输出，但是它在800nm附近无泵浦吸收带，主要采用1.9μm-2.0μm同带泵浦，比如可采用1.9μm铥光纤激光器进行泵浦或者采用1.9μm半导体激光器进行泵浦，但是1.9μm波段泵浦光价格昂贵，功率也较低。且由于钬激光介质对1.9-2.0μm吸收系数较小，需要很长的晶体吸收长度才可有效吸收，对使用造成困难。
采用铥激光腔内泵浦钬激光也是产生2.1μm波段激光的一种技术方案，这种方案中钬激光介质对腔内1.9-2.0μm的铥激光单程吸收只需要达到10％即可实现对泵浦光的有效吸收。
目前报道的腔内泵浦方案分为同轴腔内泵浦和侧面腔内泵浦。在同轴腔内泵浦方案中，掺铥晶体棒和掺钬晶体棒依次排列，790nm半导体激光器泵浦铥激光棒，产生1.9-2.0μm激光振荡但不输出，腔内泵浦钬晶体棒，在同一个谐振腔振荡产生2.1μm钬激光并从腔内输出，显然2.1μm钬激光仍然会通过铥晶体棒，而铥晶体棒热效应非常严重，其热畸变也会对2.1μm钬激光造成光束质量恶化，并且难以实现高功率输出。在侧面腔内泵浦方案中，掺铥板条激光振荡器产生波长1.9-2.0μm的铥激光，将钬板条晶体置于铥激光振荡器中从侧面进行泵浦，而钬激光振荡器的光轴方向与铥激光振荡器相互垂直，即产生的2.1μm钬激光只通过掺钬激光晶体而不会通过掺铥激光晶体。因为掺钬激光晶体是同带泵浦，其废热极少，热畸变很小，因此这种侧面腔内泵浦方式可有效改善腔内泵浦钬激光的光束质量以及提高输出功率，但是以往报道的采用的晶体棒结构所能实现的功率有限。
但是，现有技术中的板条腔内泵浦方案中，大多是基于铥、钬激光同轴振荡，所输出的钬激光要通过热效应严重的掺铥区域，造成激光的热畸变。
实用新型内容
本实用新型提供一种2.1μm波段钬板条激光放大器，用以解决现有技术中侧面腔内泵浦方案中，铥钬激光同轴振荡，所输出的钬激光要通过热效应严重的掺铥区域，造成激光的热畸变的缺陷，实现高效率高光束质量的2.1μm激光的放大。
本实用新型提供一种2.1μm波段钬板条激光放大器，用于放大2.1μm种子激光，包括：铥激光谐振腔，用于发出铥激光；所述铥激光的传输方向与所述2.1μm种子激光的传输方向垂直；
键合板条增益介质，设置于所述铥激光谐振腔的内部；包括第一掺铥部分和掺钬部分，所述第一掺铥部分和所述掺钬部分沿铥激光的传输方向依次排列；且所述铥激光在所述键合板条增益介质内部以Zigzag光路行进，并在所述铥激光谐振腔内形成铥激光的反馈振荡；
泵浦源，所述泵浦源产生泵浦光整形后耦合所述键合板条增益介质；
所述掺钬部分用于供所述2.1μm种子激光垂直穿过，以实现所述2.1μm种子激光的放大。
根据本实用新型提供的一种2.1μm波段钬板条激光放大器，所述铥激光谐振腔具有两个腔镜；且所述腔镜均镀有用于反射1.9μm-2.0μm铥激光的高反膜。
根据本实用新型提供的一种2.1μm波段钬板条激光放大器，所述键合板条增益介质还包括：第二掺铥部分、第一未掺杂部分和第二未掺杂部分，所述第一掺铥部分、所述第一未掺杂部分、所述掺钬部分、所述第二未掺杂部分和所述第二掺铥部分依次排列。
根据本实用新型提供的一种2.1μm波段钬板条激光放大器，所述掺钬部分平行于铥激光传输方向的侧面为抛光面，且镀有对2.1μm激光增透膜；所述第一掺铥部分平行于铥激光传输方向的侧面为毛化面。
根据本实用新型提供的一种2.1μm波段钬板条激光放大器，所述键合板条增益介质的基质为YAG晶体、YLF晶体、YVO4晶体、YAP晶体、YAG陶瓷中的其中一种。
根据本实用新型提供的一种2.1μm波段钬板条激光放大器，所述键合板条增益介质的厚度为1mm-10mm，宽度为5mm-50mm，长度为30mm-200mm。
根据本实用新型提供的一种2.1μm波段钬板条激光放大器，所述键合板条增益介质靠近所述2.1μm种子激光的侧面为第一侧面，与所述第一侧面相对的平面为第二侧面；所述键合板条增益介质的沿长度方向和宽度方向形成的平面为大面；
所述第一侧面和所述第二侧面与所述大面之间均形成30°-60°的夹角；所述2.1μm种子激光自所述第一侧面注入所述掺钬部分，且在所述掺钬部分内部以Zigzag光路行进，并在铥激光谐振腔内形成铥激光的反馈振荡。
根据本实用新型提供的一种2.1μm波段钬板条激光放大器，所述键合板条增益介质靠近所述腔镜的侧面为第一端面和第二端面，所述第一端面和所述第二端面与所述大面之间形成45°斜角；所述第一端面和所述第二端面用于将所述泵浦光反射至所述键合板条增益介质内泵浦所述第一掺铥部分和所述第二掺铥部分。
根据本实用新型提供的一种2.1μm波段钬板条激光放大器，所述2.1μm种子激光在所述掺钬部分放大程数为多程，且通过反射镜进行折返行进。
根据本实用新型提供的一种2.1μm波段钬板条激光放大器，所述键合板条增益介质以所述大面为接触面与晶体热沉焊接连接固定。
本实用新型提供的2.1μm波段钬板条激光放大器，通过铥激光谐振腔发出铥激光，采用铥钬激光介质键合板条激光放大器，能够实现千瓦级及更高的功率；铥激光在键合板条增益介质内部以Zigzag光路行进，由于其增益介质为板条形状，通过板条的两个大面进散热，因此可以实现比棒状增益介质更好的热管理，铥激光在板条内部以Zigzag光路行进，可以补偿板条厚度方向的一阶热效应，避免热透镜聚焦作用，因而可以实现比棒状激光器高几个数量级的激光输出。将掺铥部分和掺钬部分激光介质一起组成Zigzag板条结构，并通过腔内泵浦的方式可实现2.1μm高功率激光输出。并在铥激光谐振腔内形成铥激光的反馈振荡，泵浦源产生泵浦光整形后耦合键合板条增益介质，2.1μm种子激光的传输方向垂直于铥激光的传输方向实现侧面泵浦，且2.1μm种子激光穿过掺钬部分进行放大；能够避免钬激光通过热效应严重的掺铥部分，尽量减少钬激光的热畸变。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的一个实施例的2.1μm波段钬板条激光放大器的铥激光的传输示意图；
图2是本实用新型提供的一个实施例的2.1μm波段钬板条激光放大器的泵浦钬激光的结构示意图；
图3是本实用新型提供的又一实施例的2.1μm波段钬板条激光放大器的铥激光的传输示意图；
图4是本实用新型提供的又一实施例的2.1μm波段钬板条激光放大器的泵浦钬激光的结构示意图；
图5是本实用新型提供的又实施例的2.1μm波段钬板条激光放大器的泵浦钬激光的
图6是本实用新型提供的再一实施例的2.1μm波段钬板条激光放大器的泵浦钬激光的结构示意图。
附图标记：
1、2.1μm种子激光；2、键合板条增益介质；21、第一掺铥部分；22、第二掺铥部分；23、掺钬部分；24、第一未掺杂部分；25、第二未掺杂部分；3、晶体热沉；4、泵浦源；41、泵浦光；5、铥激光谐振腔；51、铥激光；52、腔镜；61、第一端面；62、第二端面；7、第一侧面；72、第一侧面掺钬区域；8、第二侧面；82、第二侧面掺钬区域；9、反射镜；10、波片；11、偏振片。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合图1至图6描述本实用新型的2.1μm波段钬板条激光放大器。
如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种2.1μm波段钬板条激光放大器，用于放大2.1μm种子激光1，包括键合板条增益介质2、泵浦源4和铥激光谐振腔5，其中，铥激光谐振腔5用于发出铥激光51，且铥激光51的传输方向与2.1μm种子激光的传输方向垂直；键合板条增益介质2设置于铥激光谐振腔5的内部；键合板条增益介质2包括第一掺铥部分21和掺钬部分23，第一掺铥部分21和掺钬部分23沿铥激光51的传输方向依次排列；且铥激光51在键合板条增益介质2内部以Zigzag光路行进，并在铥激光谐振腔5内形成铥激光51的反馈振荡；泵浦源4产生泵浦光整形后耦合键合板条增益介质2；2.1μm种子激光1的传输方向垂直于铥激光51的传输方向实现侧面泵浦，掺钬部分23用于供2.1μm种子激光1垂直穿过，以实现2.1μm重力激光的放大，能够避免钬激光通过热效应严重的第一掺铥部分21，尽量减少钬激光的热畸变。
其中，需要说明的是，键合板条增益介质2通过大面焊接的方式焊接于铜材质的晶体热沉3上，通过大面密封浸泡于制冷液的方式装置于晶体热沉3上。
在本实用新型的一个实施例中，铥激光谐振腔5具有两个腔镜52；且腔镜52均镀有用于反射1.9μm-2.0μm铥激光的高反膜，能够对1.9μm-2.0μm波段反射率大于99％。
在本实用新型的一个实施例中，键合板条增益介质2还包括：第二掺铥部分22、第一未掺杂部分24和第二未掺杂部分25，第一掺铥部分21、第一未掺杂部分24、掺钬部分23、第二未掺杂部分25和第二掺铥部分22依次排列。由于第一掺铥部分21和第二掺铥部分22的晶体吸收790nm半导体激光，热畸变很大，而掺钬部分23晶体吸收1.9-2.0μm波段铥激光，热效应很小，两者之间键合会导致键合面热膨胀突变，键合面附近热畸变较大，通过设置在第一掺铥部分21和掺钬部分23之间设置第一未掺杂部分24，在第二掺铥部分22和掺钬部分23之间设置第二未掺杂部分25，能够避免掺钬部分23受第一掺铥部分21或第二掺铥部分22晶体热效应的影响，减小热畸变。
在本实用新型的一个实施例中，键合板条增益介质2的基质为YAG晶体、YLF晶体、YVO4晶体、YAP晶体、YAG陶瓷中的其中一种。键合板条增益介质2可以根据需求自行选择，在此不做具体限定。
在本实用新型的一个实施例中，键合板条增益介质2的厚度为1mm-10mm，宽度为5mm-50mm，长度为30mm-200mm。键合板条增益介质2的尺寸可以根据需求自行设定。
在本实用新型的一个实施例中，键合板条增益介质2靠近2.1μm种子激光1的侧面为第一侧面7，与第一侧面7相对的平面为第二侧面8；键合板条增益介质2的沿长度方向和宽度方向形成的平面为大面；第一侧面7和第二侧面8与大面之间均形成30°-60°的夹角；2.1μm种子激光1自第一侧面7注入掺钬部分23，且在掺钬部分23内部以Zigzag光路行进，直至从第二侧面8射出。
在本实用新型的一个实施例中，掺钬部分23平行于铥激光传输方向的侧面为抛光面，也就是第一侧面7在掺钬部分23经过抛光处理，而且是光学抛光，确保钬激光顺利通过键合板条增益介质2的掺钬部分23。而且第一侧面7在掺钬部分23镀有对2.1μm激光的增透膜，便于激光穿过；第一侧面7的第一掺铥部分21区域和第二掺铥部分22的区域为毛化面，避免钬激光从第一掺铥部分21或第二掺铥部分22穿过。
在本实用新型的一个实施例中，键合板条增益介质2靠近腔镜52的侧面为第一端面61和第二端面62，第一端面61和第二端面62与大面之间形成45°斜角；第一端面61和第二端面62用于将泵浦光反射至键合板条增益介质内泵浦第一掺铥部分21。泵浦光为785nm半导体激光，泵浦光从垂直于大面的方向注入第一端面61或第二端面62，被第一端面61或第二端面62反射至键合板条增益介质内泵浦第一掺铥部分21，便于泵浦光注入到键合板条增益介质内部。
在本实用新型的一个实施例中，2.1μm种子激光1在掺钬部分23放大程数至少为一程。当放大程数为一程时，如图1和图2所示，2.1μm种子激光1自第一侧面7的掺钬部分23注入，在掺钬部分23内部以Zigzag光路行进直至从第二侧面8的掺钬部分23射出。
如图1所示是本申请的一种腔内泵浦低热Ho板条激光放大器示意图，包括2.1μm种子激光1，键合板条增益介质2、晶体热沉3、泵浦源4、铥激光谐振腔5。其中2.1μm种子激光1由光参量激光器输出，并且可通过波长调谐精确对准掺钬激光介质的发射波长峰。键合板条增益介质基质2的材料为YAG晶体，包括第一掺铥部分21和第二掺铥部分22，即Tm:YAG，掺杂浓度为2％。掺钬部分23即Ho:YAG，掺杂浓度为0.5％。Tm:YAG 2-1、2-2和Ho:YAG 2-3通过生长键合的方式键合为一个整体，构成键合板条增益介质2。键合板条增益介质2长宽厚分别为100mm，20mm，2mm。键合板条增益介质2的两个端面61和62切斜角45°，泵浦源4发出的泵浦光41经过整形后耦合到第一端面61和第二端面62，并在第一端面61和第二端面62的全内返作用下耦合进键合板条增益介质2并被Tm:YAG第一掺铥部分21和第二掺铥部分22充分吸收。铥激光谐振腔5包括两个腔镜52，均镀有对铥激光51高反的膜系，即对1.9μm-2.0μm波段反射率大于99％。铥激光51在键合板条增益介质2内部以Zigzag光路行进，并在铥激光谐振腔5作用下实现铥激光51的振荡反馈。需要注意的是，铥激光51在键合板条增益介质2内部以Zigzag光路行进时是充满整个键合板条增益介质2和第一端面61和第二端面62的，图1中为了表示清楚只以线段描述了铥激光51的传播路径，不代表实际的光束尺寸。铥激光51波长为2.02μm，它在经过掺钬部分23时被Ho:YAG充分吸收，从而使激光能量从铥激光51转移到Ho:YAG晶体，使掺钬部分23处于激活状态。
请参考图2，键合板条增益介质2第一侧面7和第二侧面8在掺钬部分区域即第一侧面掺钬区域72和第二侧面掺钬区域82为抛光面，并镀有对2.1波段增透的膜系。2.1μm种子激光1经过整形后从侧面注入掺钬部分2-3并由侧面出射实现2.1μm种子激光放大输出。
在本实用新型的一个实施例中，2.1μm种子激光1在掺钬部分23放大程数为多程，且通过反射镜9进行折返行进。如图3和图4所示，是一种2.1μm板条激光放大器示意图，包括2.1μm种子激光1，键合板条增益介质2、晶体热沉3、泵浦源4、铥激光谐振腔5。其中2.1μm种子激光由钬激光器输出。键合板条增益介质基质2的材料为YAG晶体，包括掺铥部分2-1和2-2，即Tm:YAG，掺杂浓度为2％。掺钬部分23即Ho:YAG，掺杂浓度为0.5％，第一未掺杂部分24。Tm:YAG 2-1和Ho:YAG 2-2以及第二未掺杂部分25通过生长键合的方式键合为一个整体，构成键合板条增益介质2。键合板条增益介质2长宽厚分别为100mm，20mm，2mm。键合板条增益介质2的第一端面61和第二端面与大面之间切斜角45°，泵浦源4发出的泵浦光41经过整形后耦合到端面，并在第一端面61和第二端面62的全内返作用下耦合进键合板条增益介质2并被Tm:YAG 2-1充分吸收。铥激光谐振腔5包括两个腔镜52，均镀有对铥激光51高反的膜系，即对1.9μm-2.0μm波段反射率大于99％。铥激光51在键合板条增益介质2内部以Zigzag光路行进，并在铥激光谐振腔5作用下实现铥激光51的振荡反馈。需要注意的是，铥激光5-3在键合板条增益介质2内部以Zigzag光路行进时是充满整个键合板条增益介质2和第一端面61和第二端面62的，图3中为了表示清楚只以线段描述了铥激光51的传播路径，不代表实际的光束尺寸。铥激光51波长为2.02μm，它在经过掺钬部分23时被Ho:YAG充分吸收，从而使激光能量从铥激光51转移到Ho:YAG晶体，使掺钬部分23处于激活状态。
请参考图5，键合板条增益介质2第一侧面7和第二侧面8在掺钬部分区域即第一侧面掺钬区域72和第二侧面掺钬区域82为抛光面，与晶体大面呈56°夹角，并镀有对2.1波段增透的膜系。2.1μm种子激光1经过整形后从第一侧面掺钬区域72注入掺钬部分23并由第二侧面掺钬区域82出射，经反射镜9反射后又再次通过掺钬部分23实现双通放大，波片10为2.1μm四分之一波片，其作用是2.1μm激光两次通过其中偏振态偏转90度，从而使双通放大的2.1μm激光可以从偏振片11输出，实现2.1μm种子激光放大输出。请参考图5，2.1μm种子激光1从第一侧面掺钬区域72注入掺钬部分23后在板条晶体内部以Zigzag光路行进，从而抵消放大过程中在晶体厚度方向的热透镜效应。
另外，如图6所示，2.1μm种子激光1经过整形后从第一侧面72注入掺钬部分23并由第二侧面82出射，经反射镜9小角度反射后又再次通过掺钬部分23并从第一侧面掺钬区域72出射并被反射镜9再次反射进入掺钬部分23并以此类推，形成多程放大，多程放大的程数可以根据光斑尺寸以及两个反射镜9的倾斜角确定，并达到设计的放大程数2.1μm激光从其中一个反射镜9的边缘射出，实现2.1μm激光的输出。
在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“方式”、“具体方式”、或“一些方式”等的描述意指结合该实施例或方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或方式中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或方式以及不同实施例或方式的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种2.1μm波段钬板条激光放大器，用于放大2.1μm种子激光，其特征在于，包括：
铥激光谐振腔(5)，用于发出铥激光(51)；所述铥激光(51)的传输方向与所述2.1μm种子激光的传输方向垂直；
键合板条增益介质(2)，设置于所述铥激光谐振腔(5)的内部；包括第一掺铥部分(21)和掺钬部分(23)，所述第一掺铥部分(21)和所述掺钬部分(23)沿铥激光(51)的传输方向依次排列；且所述铥激光(51)在所述键合板条增益介质(2)内部以Zigzag光路行进，并在所述铥激光谐振腔(5)内形成铥激光(51)的反馈振荡；
泵浦源(4)，所述泵浦源(4)产生泵浦光整形后耦合所述键合板条增益介质(2)。
2.根据权利要求1所述的2.1μm波段钬板条激光放大器，其特征在于，所述铥激光谐振腔(5)具有两个腔镜(52)；且所述腔镜(52)均镀有用于反射1.9μm-2.0μm铥激光的高反膜。
3.根据权利要求1所述的2.1μm波段钬板条激光放大器，其特征在于，所述键合板条增益介质(2)还包括：第二掺铥部分(22)、第一未掺杂部分(24)和第二未掺杂部分(25)，所述第一掺铥部分(21)、所述第一未掺杂部分(24)、所述掺钬部分(23)、所述第二未掺杂部分(25)和所述第二掺铥部分(22)依次排列。
4.根据权利要求1所述的2.1μm波段钬板条激光放大器，其特征在于，所述掺钬部分(23)平行于铥激光传输方向的侧面为抛光面，且镀有对2.1μm激光的增透膜；所述第一掺铥部分(21)平行于铥激光传输方向的侧面为毛化面。
5.根据权利要求1所述的2.1μm波段钬板条激光放大器，其特征在于，所述键合板条增益介质(2)的基质为YAG晶体、YLF晶体、YVO4晶体、YAP晶体、YAG陶瓷中的其中一种。
6.根据权利要求2所述的2.1μm波段钬板条激光放大器，其特征在于，所述键合板条增益介质(2)的厚度为1mm-10mm，宽度为5mm-50mm，长度为30mm-200mm。
7.根据权利要求6所述的2.1μm波段钬板条激光放大器，其特征在于，所述键合板条增益介质(2)靠近所述2.1μm种子激光(1)的侧面为第一侧面(7)，与所述第一侧面(7)相对的平面为第二侧面(8)；所述键合板条增益介质(2)的沿长度方向和宽度方向形成的平面为大面；
所述第一侧面(7)和所述第二侧面(8)与所述大面之间均形成30°-60°的夹角；所述2.1μm种子激光(1)自所述第一侧面(7)注入所述掺钬部分(23)，且在所述掺钬部分(23)内部以Zigzag光路行进，并在铥激光谐振腔(5)内形成铥激光的反馈振荡。
8.根据权利要求7所述的2.1μm波段钬板条激光放大器，其特征在于，所述键合板条增益介质(2)靠近所述腔镜(52)的侧面为第一端面(61)和第二端面(62)，所述第一端面(61)和所述第二端面(62)与所述大面之间形成45°斜角；所述第一端面(61)和所述第二端面(62)用于将所述泵浦光反射至所述键合板条增益介质(2)内。
9.根据权利要求1所述的2.1μm波段钬板条激光放大器，其特征在于，所述2.1μm种子激光(1)在所述掺钬部分(23)放大程数为多程，且通过反射镜(9)进行折返行进。
10.根据权利要求7所述的2.1μm波段钬板条激光放大器，其特征在于，所述键合板条增益介质(2)以所述大面为接触面与晶体热沉焊接连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321163537.0U CN219892606U (zh) | 2023-05-15 | 2023-05-15 | 2.1μm波段钬板条激光放大器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321163537.0U CN219892606U (zh) | 2023-05-15 | 2023-05-15 | 2.1μm波段钬板条激光放大器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219892606U true CN219892606U (zh) | 2023-10-24 |
Family
ID=88401667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321163537.0U Active CN219892606U (zh) | 2023-05-15 | 2023-05-15 | 2.1μm波段钬板条激光放大器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219892606U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117220122A (zh) * | 2023-11-07 | 2023-12-12 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 一种面向1.3um的平面波导激光增益模块、激光放大装置 |
-
2023
- 2023-05-15 CN CN202321163537.0U patent/CN219892606U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117220122A (zh) * | 2023-11-07 | 2023-12-12 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 一种面向1.3um的平面波导激光增益模块、激光放大装置 |
| CN117220122B (zh) * | 2023-11-07 | 2024-03-08 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 一种面向1.3um的平面波导激光增益模块、激光放大装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0698307B1 (en) | Diode pumped slab laser | |
| EP1928064B1 (en) | Multipath laser apparatus using a solid-state slab laser rod | |
| CN110086070B (zh) | 一种高泵浦吸收、高功率输出的新型薄片激光器结构 | |
| WO2021128828A1 (zh) | 一种端泵多程板条激光放大器 | |
| CN219892606U (zh) | 2.1μm波段钬板条激光放大器 | |
| CN113889831A (zh) | 一种紧凑型板条脉冲激光器 | |
| JP4407039B2 (ja) | 固体レーザ装置および固体レーザ装置システム | |
| CN112397977B (zh) | 一种板条激光器 | |
| JP2000133863A (ja) | 固体レーザ装置 | |
| CN111193168A (zh) | 可切换输出的变波长激光器 | |
| CN114825010B (zh) | 一种双端泵浦激光装置 | |
| CN110838666A (zh) | 低量子亏损的薄片激光器及其激光输出方法 | |
| CN108832472B (zh) | 腔内泵浦的低内热固体激光器*** | |
| CN219980045U (zh) | 角度分离腔内泵浦板条Ho激光器 | |
| CN112448257A (zh) | 调q钬激光器 | |
| CN2599843Y (zh) | 一种全固态固体激光器 | |
| CN115173195B (zh) | 高能量激光放大器 | |
| CN116722429B (zh) | 一种高光束质量的长脉宽绿光激光器 | |
| CN117117619A (zh) | Yag侧泵腔外倍频紫外激光器 | |
| AU679519B2 (en) | Diode pumped slab laser | |
| JP3094436B2 (ja) | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 | |
| CN116885545A (zh) | 纳秒yb:yag碟片激光器 | |
| CN113224627A (zh) | 一种脉冲型固体激光器 | |
| CN116247505A (zh) | 一种ld侧面泵浦的人眼安全波段拉曼频移激光装置 | |
| CN114649731A (zh) | 一种基于折叠谐振腔的1048nm激光器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |