一种高功率准连续固体激光器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型激光技术领域，具体涉及一种高功率准连续固体激光器。
【背景技术】
[0002]自上世纪60年代第一台红宝石激光器问世以来，各类激光器及激光技术得到了极为迅速的发展。高功率固体激光器以其输出能量大、峰值功率高、运转可靠、使用寿命长等优点在医学、材料加工等领域发挥了重要作用，近年来，随着激光清洗的发展，固体激光器在该领域也得到应用。与传统的清洗技术相比，激光清洗具有绿色环保、无损微损和精密精准等特点，因此在模具清洗、金属表面粗糙化和焊接后处理等领域得到了广泛的应用，也展现了良好的发展前景。
[0003 ]激光清洗等应用领域要求固体激光器输出更高的功率、更高的重复频率和更高的峰值功率。欲达到上述指标，一个必要的条件是激光器所用的声光调Q器件能够在静态关断更高功率的激光，其次是输出的脉冲激光的脉宽要足够窄。但目前市售此类激光器的输出功率一般小于200W，不能满足制备激光清洗机等设备的要求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0005]为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种高功率准连续固体激光器，包括二维调整架和谐振腔;所述谐振腔为平面平行腔结构，还包括:
[0006]固体激光模块，其设置在所述谐振腔的几何中心位置；
[0007]其中，所述固体激光模块的一侧依次设置有第一补偿透镜、第一二维声光Q开关和全反镜;所述固体激光模块的另一侧依次设置有第二补偿透镜、第二二维声光Q开关、光闸和输出镜。
[0008]优选的是，所述全反镜为平面反射镜;所述全反镜安装在二维调整架上。
[0009]优选的是，所述全反镜面向第一二维声光Q开关的一侧镀有反射膜，反射率大于99.9%。
[0010]优选的是，所述第一补偿透镜和第二补偿透镜安装在二维调整架上，所述二维调整架带有循环水冷却管路。
[0011]优选的是，所述第一补偿透镜和第二补偿透镜均为补偿负透镜;所述第一补偿透镜和第二补偿透镜对称设置在固体激光模块的两侧。
[0012]优选的是，所述第一二维声光Q开关和第二二维声光Q开关的型号相同；所述第一二维声光Q开关和第二二维声光Q开关对称设置在固体激光模块的两侧。
[0013]优选的是，所述固体激光模块为半导体激光器侧面栗浦的Nd:YAG激光模块，其激光介质为棒状Nd:YAG，Nd3+离子掺杂浓度为0.5%，激光模块的最大输出功率大于450W。
[0014]优选的是，所述固体激光模块的棒状Nd= YAG激光介质的直径为:6mm<直径<8mm。
[0015]优选的是，所述输出镜安装在二维调整架上，所述二维调整架带有循环水冷却管路，所述输出镜的透过率为30-50%。
[0016]优选的是，所述光闸为铝合金光闸，其表面粗糙。
[0017]本实用新型的高功率准连续固体激光器的工作过程如下:
[0018]a、关闭光闸；
[0019]b、第一二维声光Q开关和第二二维声光Q开关的驱动器上电；
[0020]C、激光器电源上电，根据需要调整激光器电源的电流大小；
[0021]d、打开光闸，输出准连续激光。
[0022]本实用新型至少包括以下有益效果:本实用新型的激光器对激光介质的热透镜效应进行了有效补偿，降低了谐振腔内的激光功率密度，进而提高了声光Q开关的关断功率，同时输出功率的提高压缩了输出的激光脉宽;该激光器具有输出功率高、光束质量好、稳定性好的特点，可应用于激光清洗和打孔等工业领域。
[0023]本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
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[0024]图1为本实用新型的高功率准连续固体激光器的结构示意图。
【具体实施方式】
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[0025]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0026]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0027]图1示出了本实用新型的一种高功率准连续固体激光器，包括二维调整架(未示出)和谐振腔，谐振腔为全反镜和输出镜组成的平-平腔，还包括:
[0028]固体激光模块4，其设置在所述谐振腔的几何中心位置；
[0029]其中，所述固体激光模块4的一侧依次设置有第一补偿透镜3、第一二维声光Q开关2和全反镜I;所述固体激光模块4的另一侧依次设置有第二补偿透镜5、第二二维声光Q开关
6、光闸8和输出镜7。
[0030]在上述技术方案中，所述固体激光器的工作过程为:首先调整光闸8，关闭光路;然后给第一二维声光Q开关2和第二二维声光Q开关6的驱动器上电，再给激光器激光模块电源上电，激光器电源的电流加载到阈值以上;根据需要，调整激光器电源的电流，进而能够调整激光器的功率;打开光闸8，从输出镜7输出准连续激光。其中，第一补偿透镜3和第二补偿透镜5能够对激光介质的热透镜效应进行有效补偿，降低了谐振腔内的激光功率密度，进而提高了声光Q开关的关断功率，同时输出功率的提高压缩了输出的激光脉宽。
[0031]在另一种实施例中，所述全反镜I为平面反射镜;所述全反镜I安装在二维调整架上，这样便于调谐，使激光器的输出功率最大。
[0032]在另一种实施例中，所述全反镜I面向第一二维声光Q开关的一侧镀有反射膜，反射率大于99.9%，以实现激光的全反射。
[0033]在另一种实施例中，所述第一补偿透镜和第二补偿透镜安装在二维调整架上，所述二维调整架带有循环水冷却管路，循环水冷却管路能够降低第一补偿透镜和第二补偿透镜在工作时产生高温，对第一补偿透镜和第二补偿透镜起到保护的作用。
[0034]在另一种实施例中，所述第一补偿透镜和第二补偿透镜均为补偿负透镜以补偿激光晶体棒的热透镜效应;所述第一补偿透镜和第二补偿透镜对称设置在固体激光模块的两侧，采用对称结构以实现最佳的补偿效果。
[0035]在另一种实施例中，所述第一二维声光Q开关和第二二维声光Q开关的型号相同；所述第一二维声光Q开关和第二二维声光Q开关对称设置在固体激光模块的两侧，以提高声光Q开关的关断功率。
[0036]在另一种实施例中，所述固体激光模块的激光介质为棒状Nd:YAG，Nd3+离子掺杂浓度为0.5%，激光模块的最大输出功率大于450W;所述Nd:YAG来自(Neodymium-dopedYttriumAluminium Garnet;Nd:Y3AI5O12)或中文称之为I乙招石植石晶体，乾招石植石晶体为其激活物质，属固体激光，可激发脉冲激光或连续式激光。
[0037]在另一种实施例中，所述固体激光模块的棒状Nd= YAG激光介质的直径为:6mm<直径<8_，与声光Q开关的有效孔径相匹配。
[0038]在另一种实施例中，所述输出镜安装在二维调整架上，所述二维调整架带有循环水冷却管路，所述输出镜的透过率为30-50%;循环水冷却管路能够降低输出镜在工作时产生高温，对输出镜起到保护的作用；当采用的输出镜的透过率为30 %时，输出准连续激光的输出功率大于300W，5KHz时脉宽74ns;当采用的输出镜的透过率为50 %时，输出准连续激光的输出功率大于320W，5KHz时脉宽70ns。
[0039]在另一种实施例中，所述光闸为铝合金光闸，其表面粗糙，有利于利于光的散射。
[0040]这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的高功率准连续固体激光器的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
[0041]尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种高功率准连续固体激光器，包括二维调整架和谐振腔;所述谐振腔为平-平腔结构，其特征在于，还包括: 固体激光模块，其设置在所述谐振腔的几何中心位置； 其中，所述固体激光模块的一侧依次设置有第一补偿透镜、第一二维声光Q开关和全反镜;所述固体激光模块的另一侧依次设置有第二补偿透镜、第二二维声光Q开关、光闸和输出镜。2.如权利要求1所述的高功率准连续固体激光器，其特征在于，所述全反镜为平面反射镜;所述全反镜安装在二维调整架上。3.如权利要求1所述的高功率准连续固体激光器，其特征在于，所述全反镜面向第一二维声光Q开关的一侧镀有反射膜，反射率大于99.9%。4.如权利要求1所述的高功率准连续固体激光器，其特征在于，所述第一补偿透镜和第二补偿透镜安装在二维调整架上，所述二维调整架带有循环水冷却管路。5.如权利要求1所述的高功率准连续固体激光器，其特征在于，所述第一补偿透镜和第二补偿透镜均为补偿负透镜;所述第一补偿透镜和第二补偿透镜对称设置在固体激光模块的两侧。6.如权利要求1所述的高功率准连续固体激光器，其特征在于，所述第一二维声光Q开关和第二二维声光Q开关的型号相同；所述第一二维声光Q开关和第二二维声光Q开关对称设置在固体激光模块的两侧。7.如权利要求1所述的高功率准连续固体激光器，其特征在于，所述固体激光模块为半导体激光器侧面栗浦的Nd: YAG激光模块，其激光介质为棒状Nd: YAG，Nd3+离子掺杂浓度为0.5%，激光模块的最大输出功率大于450W。8.如权利要求7所述的高功率准连续固体激光器，其特征在于，所述固体激光模块的棒状Nd: YAG激光介质的直径为:6mm <直径<8mm。9.如权利要求1所述的高功率准连续固体激光器，其特征在于，所述输出镜安装在二维调整架上，所述二维调整架带有循环水冷却管路，所述输出镜的透过率为30-50%。10.如权利要求1所述的高功率准连续固体激光器，其特征在于，所述光闸为铝合金光闸，其表面粗糙。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高功率准连续固体激光器，包括二维调整架和谐振腔；所述谐振腔为平-平腔结构，还包括：固体激光模块，其设置在所述谐振腔的几何中心位置；其中，所述固体激光模块的一侧依次设置有第一补偿透镜、第一二维声光Q开关和全反镜；所述固体激光模块的另一侧依次设置有第二补偿透镜、第二二维声光Q开关、光闸和输出镜。本实用新型的激光器对激光介质的热透镜效应进行了有效补偿，降低了谐振腔内的激光功率密度，进而提高了声光Q开关的关断功率，同时输出功率的提高压缩了输出的激光脉宽；该激光器具有输出功率高、光束质量好、稳定性好的特点，可应用于激光清洗和打孔等工业领域。
【IPC分类】H01S3/10, H01S3/117
【公开号】CN205212172
【申请号】CN201520922429
【发明人】贾宝申, 陈静, 叶亚云, 唐洪平, 蒋一岚, 王海军, 刘昊, 栾晓雨
【申请人】四川睿光科技有限责任公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年11月18日