并联端泵串联放大高功率激光器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种激光器，尤其涉及一种并联端栗串联放大高功率激光器。
【背景技术】
[0002]高功率固体激光器具有高功率激光输出、高光束质量、高长期稳定性、器件结构紧凑等优点，在工业、国防、医疗、环境保护和科学研究中有着广泛应用。目前，提高固体激光器输出功率最为普遍的方法就是多棒串联，或者多激光器并联合束。
[0003]多棒串联中激光输出功率稳定性、棒间热特性差异所造成的模式不匹配等问题严重影响工业化生产需求。目前，常用串联激光棒数量只有两个，远远不能满足高功率激光器的需求。
[0004]多激光器并联合束技术是最近几年研究的重点，但是在国内的相关研究主要还是针对光纤激光器展开。二极管栗浦固体激光器的报道仅见采用光学整形合束和透镜聚焦合束两种方法，其共同的问题就是激光器输出的激光相互间要实现相干，对用于相干的光学器件安装定位要求高，实现方法成本高，这必然影响中低端用户对激光器的使用兴趣。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种并联端栗串联放大尚功率激光器，可提尚输出功率，形成高功率、低成本的激光输出。
[0006]为实现上述目的，本发明提供一种并联端栗串联放大高功率激光器，包括由第一全反镜和输出镜构成的谐振腔，还包括多个侧面栗浦模块和多个相并联的端面栗浦激光器，三个侧面栗浦模块串联于谐振腔内并形成一条侧面放大光路，侧面放大光路与各端面栗浦激光器的光轴垂直，各端面栗浦激光器包括由栗浦源、耦合镜和激光晶体构成的端面栗浦装置、由第二全反镜和第三全反镜构成的子谐振腔、设于子谐振腔内用于调制产生脉冲激光的Q开关以及用于反射脉冲激光并输出的半透半反镜，各端面栗浦激光器的光轴与其内的半透半反镜的夹角为45°，各半透半反镜反射并输出的脉冲激光经过一所述侧面栗浦模块的放大后并联合束到谐振腔内并从输出镜输出。
[0007]作为本发明的进一步改进，各端面栗浦激光器的端面栗浦装置有两组，两组端面栗浦装置分布在端面栗浦激光器的两端，两组端面栗浦装置之间是Q开关和半透半反镜。
[0008]作为本发明的更进一步改进，所述栗浦源为输出808nm波长栗浦光的二极管栗浦源。
[0009]作为本发明的更进一步改进，所述耦合镜由两片式透镜组成，两片透镜均镀有808nm增透膜。
[0010]作为本发明的更进一步改进，所述激光晶体为Nd:YAG晶体。
[0011]作为本发明的更进一步改进，所述第二全反镜为平面镜、平凸镜或平凹镜，第二全反镜上镀有对808nm高透和1064nm高反的介质膜，所述第三全反镜为平面镜、平凸镜或平凹镜，第三全反镜上镀有对1064nm高反的介质膜。
[0012]作为本发明的更进一步改进，所述半透半反镜为平面镜，半透半反镜上镀有对1064nm的部分反射介质膜和808nm波长增透膜。
[0013]作为本发明的更进一步改进，所述Q开关位采用熔融石英的声光Q开关，其超声频率为40.68MHz，Q开关双面镀有1064nm增透膜。
[0014]作为本发明的更进一步改进，所述侧面栗浦模块为激光二极管侧面栗浦Nd:YAG晶体激光模块，侧面栗浦模块的两端镀有1064nm增透膜。
[0015]作为本发明的更进一步改进，所述第一全反镜为平面镜、平凸镜或平凹镜，第一全反镜上镀有对1064nm高反的介质膜，所述输出镜为平面镜、平凸镜或平凹镜，输出镜上镀有1064nm的部分反射介质膜。
[0016]与现有技术相比，本发明的并联端栗串联放大高功率激光器的有益效果如下:
[0017](I)并联端栗串联放大高功率激光器采用端面栗浦和侧面栗浦相结合的并串联结构，并联端栗串联放大高功率激光器的输出激光功率主要来自于侧面栗浦模块，端面栗浦激光器输出功率不需要很高，每个子谐振腔彼此独立，所辐射的1064nm光独立震荡，互不干扰，端面栗浦激光器用于给侧面栗浦模块提供具有较高光束质量和线偏振度的各种子激光，这样侧面栗浦模块就能输出高光束质量和线偏振度的激光，进而可以提高其转换效率，极大地提高输出功率，形成高功率、低成本的激光输出，还相应降低了端面栗浦激光器所需要承受的高热效应力，避免发生热开裂问题，激光器的最大输出功率不再受端面栗浦激光器的热开裂制约。
[0018](2)并联端栗串联放大高功率激光器各子系统通过半透半反镜耦合在一起，在侧面栗浦模块下进行放大，形成高光束质量、高功率的激光输出，减少了并联栗浦过程中，为了保证各子系统输出光的相干叠加，采用整形或者聚焦等手段来保证子系统输出光的束腰位置和大小、发散角必须相等的相干要求，节约合束的过程中的输出光相干叠加所需高成本元器件，减少了合束过程中对整形镜或者聚焦镜的高精度安装定位要求。
[0019]通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
【附图说明】
[0020]图1为本发明并联端栗串联放大尚功率激光器实施例一的不意图。
[0021]图2为本发明并联端栗串联放大尚功率激光器实施例一■的不意图。
【具体实施方式】
[0022]现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
[0023]实施例一
[0024]请参考图1，所述的并联端栗串联放大高功率激光器包括三个侧面栗浦模块9、三个端面栗浦激光器10和放大谐振腔。
[0025]放大谐振腔由第一全反镜8和输出镜11构成。三个侧面栗浦模块9串联于放大谐振腔内，形成一条侧面放大光路。三个端面栗浦激光器10相并联设置，三个端面栗浦激光器10的光轴平行，三个端面栗浦激光器10分布在相邻的两个侧面栗浦模块9之间以及第一全反镜8和接近该第一全反镜8的侧面栗浦模块9之间，且三个端面栗浦激光器10的光轴均垂直放大谐振腔。各端面栗浦激光器10包括由栗浦源1、耦合镜2和激光晶体4构成的端面栗浦装置、由第二全反镜3和第三全反镜7构成的子谐振腔、设于子谐振腔内用于调制产生脉冲激光的Q开关5以及用于将脉冲激光进行反射输出的半透半反镜6。
[0026]其中，栗浦源I为输出808nm波长栗浦光的二极管栗浦源。耦合镜2由两片式透镜组成，两片透镜都镀有808nm增透膜，放大比例为1: 2，用于将栗浦光聚焦到激光晶体4内部。第二全反镜3是子谐振腔的一端腔镜，可以为平面镜、平凸镜或平凹镜，其上镀有对808nm高透和1064nm高反的介质膜。激光晶体4为Nd = YAG晶体。第三全反镜7为子谐振腔的另一端腔镜，可以为平面镜、平凸镜或平凹镜，其上镀有对1064nm高反的介质膜。半透半反镜6为平面镜，是端面栗浦激光器10的