专利名称：反射增益式大功率激光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光器，特别应用于工业切割，军事等对激光器功率有较高要求的领域。
背景技术：
激光器的产生和发展对国民生活的提高作出了杰出的贡献，目前其应用领域之广远超过当初设想。现如今由于激光器的重要性日益得到人们的重视，所以在激光器的研发上投入的资金、人力和物力都与日俱增。激光器的特殊结构可以使输出激光方向性好，能量密度高。目前激光器的增益方式多数为激光在增资介质内传播，通过每次激光对增益介质中激发态粒子的激发而产生出双倍的激光增益。采用这种方式在激光功率较小的情况下可以产生很好的输出效果，但当激光器的功率增大时，增益粒子的数量将不能满足激光的继续放大。这时的解决办法是增大增益粒子的单位体积密度，气体的可以加压，固体的可以采用提升掺杂浓度来实现。当气体密度增加时会使后向散射的强度增加，这将对激光的增益产生影响；而固体内增加增益介质掺杂浓度的作法随着浓度的提升其均勻性又难以保证， 如掺稀土离子光纤激光器中，稀土离子的浓度掺杂过高将会产生浓度猝灭，大量离子集合成团状，很难实现激光的大功率输出。由此带来的激光器功率的上限难以有较大提升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是大功率掺稀土离子激光器中掺杂浓度过高带来的浓度猝灭问题。本发明的技术方案反射增益式大功率激光器，该激光器包括石英管、管内壁增益涂层、全反镜、部分反射镜和泵浦源。所述的管内壁增益涂层的材料为稀土离子，管内壁增益涂层的厚度IOnm IOOnm0石英管的截面形状为内外壁均为圆形、矩形或内壁为星形，外壁为圆形。所述的管内壁增益涂层对产生的激光信号全反射。所述的全反镜对产生的激光信号全反射。所述的部分反射镜对产生的激光信号的反射率为4% 96%。所述的稀土离子包括镱离子、铒离子、钇离子或钕离子。所述的泵浦源从侧面直接照射石英管。本发明和已有技术相比所具有的有益效果该激光器的关键结构在透明的石英管内壁上涂稀土增益离子，增益离子浓度相比其它激光器要高，并且不会出现浓度猝灭问题。管内壁增益涂层对输出激光不透明，激光在腔内壁反射的过程中达到增益的目的。从而相比其它激光器有较高的输出功率上限，输出激光的能量密度也进一步提高。
图1为反射增益式大功率激光器。图2为内外壁均为圆形的石英管截面图。图3为内外壁均为矩形的石英管截面图。图4为内壁为星形，外壁为圆形的石英管截面图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述。实施方式一反射增益式大功率激光器，该激光器包括石英管1、管内壁增益涂层2、全反镜31、 部分反射镜32、泵浦源4。所述的管内壁增益涂层2的材料为镱离子，管内壁增益涂层2的厚度lOnm。石英管1的截面形状为内外壁均为圆形，如图1、2所示。所述的管内壁增益涂层2对产生的激光信号全反射。所述的全反镜31对产生的激光信号全反射。所述的部分反射镜32对产生的激光信号的反射率为4%。所述的泵浦源4从侧面直接照射石英管1，所述的直接照射是指泵浦源4产生的泵浦光进入石英管1，不是通过光纤进入。实施方式二实施方式二与实施方式一的区别石英管1的截面形状的内外壁均为矩形，如图3所示。所述的管内壁增益涂层2的材料为铒离子，管内壁增益涂层2的厚度30nm。所述的部分反射镜32对产生的激光信号的反射率为96%。实施方式三实施方式三与实施方式一的区别石英管1的截面形状的内壁为星形，外壁为圆形，如图4所示。所述的管内壁增益涂层2的材料为钕离子，管内壁增益涂层2的厚度60nm。所述的部分反射镜32对产生的激光信号的反射率为50%。实施方式四实施方式四与实施方式一的区别如图1、2所示，所述的管内壁增益涂层2的材料为钇离子，管内壁增益涂层2的厚度 IOOnm0所述的部分反射镜32对产生的激光信号的反射率为10%。
权利要求
1.反射增益式大功率激光器，其特征在于该激光器包括石英管(1)、管内壁增益涂层( 、全反镜(31)、部分反射镜(3 、泵浦源⑷；所述的管内壁增益涂层O)的材料为稀土离子； 所述的泵浦源(4)从侧面直接照射石英管(1)。
2.根据权利要求1所述的反射增益式大功率激光器，其特征在于 石英管(1)的截面形状为内外壁均为圆形、矩形或内壁为星形，外壁为圆形。
3.根据权利要求1所述的反射增益式大功率激光器，其特征在于 所述的管内壁增益涂层( 对产生的激光信号全反射；所述的全反镜(31)对产生的激光信号全反射；所述的部分反射镜(32)对产生的激光信号的反射率为4% 96%。
4.根据权利要求1所述的反射增益式大功率激光器，其特征在于 所述的稀土离子包括镱离子、铒离子、钇离子或钕离子。
5.根据权利要求1所述的反射增益式大功率激光器，其特征在于 所述的管内壁增益涂层⑵的厚度IOnm lOOnm。
全文摘要
本发明公开了反射增益式大功率激光器，涉及工业切割，军事等对激光器功率有较高要求的领域。该激光器包括石英管(1)、管内壁增益涂层(2)、全反镜(31)、部分反射镜(32)、泵浦源(4)；所述的管内壁增益涂层(2)的材料为稀土离子。所述的管内壁增益涂层(2)对产生的激光信号全反射。所述的全反镜(31)对产生的激光信号全反射。所述的部分反射镜(32)对产生的激光信号的反射率为4％～96％。泵浦源(4)从侧面直接照射石英管(1)。石英管(1)的截面形状为内外壁均为圆形、矩形或内壁为星形，外壁为圆形。解决了大功率掺稀土离子激光器中掺杂浓度过高带来的浓度猝灭问题。
文档编号H01S3/03GK102244338SQ201110152168
公开日2011年11月16日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者周倩, 宁提纲, 李晶, 油海东, 温晓东, 裴丽 申请人:北京交通大学