专利名称：复合激光晶体及装设有复合激光晶体的激光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及固体激光技术领域，特别是涉及一种复合激光晶体及装设有复合激光晶体的激光器。
背景技术：
放大器的类型包括行波放大器、多程放大器及再生式放大器等。再生式放大器工作原理为用一光束质量好的“种子光”(微弱信号)注入到激光器中，它作为一个“种籽” 控制激光振荡产生，再通过泵浦光提供能量最后得到一光束质量好并具有一定能量的激光束。在再生式放大器中，对于种子光单次通过增益介质后放大的工作流程图如附图1所示， 其光线走向如下首先，激光器发射一种子光，该种子光以45°入射角射向第一反光镜91， 经第一反射镜91反射后进入置于该反射光路上的增益介质93，通过增益介质93后又以 45°入射角射向第二反光镜92，最终经第二反射镜92反射后射出，其中，上述第一、二反射镜(91、92)呈“八”字形设置。然而，由于上述激光器引入了两个反射镜，即激光器系统中的光学原件过多，容易导致整个激光器的可靠性不高。鉴于以上弊端，实有必要提供一种复合激光晶体复合激光晶体及装设有复合激光晶体的激光器，该复合激光晶体可代替前述的增益介质、第一、二反光镜，并能保证激光器的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有的缺陷和不足，为社会提供一种设计简单，并能提高激光器稳定性的复合激光晶体及装设有复合激光晶体的激光器。为实现上述目的，本发明采取的技术方案为一种复合激光晶体，包括激光晶体主体，所述激光晶体主体的至少一端向外延伸形成基体，所述基体包括第一端面、第二端面及第三端面，其中，所述第一端面与所述激光晶体主体相连接，所述第二端面与所述第一端面垂直相接并且与所述激光晶体主体的顶部处于同一平面，所述第三端面与所述第一、第二端面都相接，所述第三端面的外侧面镀设增透膜，第三端面的内侧面镀设高反膜。优选的是，所述基体的第三端面与激光晶体主体的横向轴向线呈45度夹角。优选的是，所述激光晶体主体掺杂激光增益介质。优选的是，所述基体为未掺杂增益介质的基质。优选的是，所述激光晶体主体与所述基体贴合连接。优选的是，所述激光晶体主体与所述基体为一体成形。优选的是，所述激光晶体主体的横截面呈矩形状。优选的是，所述基体的纵向截面呈三角形状。优选的是，所述激光晶体主体的两端对称地设置有基体。一种装设有前述的复合激光晶体的激光器，其包括种子光源、泵浦光源和复合激光晶体，所述复合激光晶体包括激光晶体主体，所述激光晶体主体的至少一端向外延伸形成基体，所述基体包括第一端面、第二端面及第三端面，所述第一端面与所述激光晶体主体相连接，所述第二端面与所述第一端面垂直相接并且与所述激光晶体主体的顶部处于同一平面，所述第三端面与所述第一、第二端面都相接，所述第三端面的外侧面镀设增透膜，所述第三端面的内侧面镀设高反膜，所述种子光源发射出的种子光射入复合激光晶体的基体的第三端面，所述泵浦光源照射所述激光晶体主体。本发明采用如上技术方案后，其优点表现在一方面，减少了光学元件的数量，降低了激光器的调整难度，增加了系统的稳定性和可靠性；另一方面，将增益介质掺杂至激光晶体中，可适当缓解激光晶体主体两端面由于在工作过程中产生的热量分布不均勻而引起激光晶体发生形变，从而更有利于大功率的泵浦光线的射入。
图1为与本发明相关的现有激光器的工作流程图；图2为本发明装设有复合激光晶体的激光器的第一种实施例结构示意图；图3为本发明装设有复合激光晶体的激光器的第二种实施例结构示意图；图4为本发明装设有复合激光晶体的激光器的第三种实施例结构示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。实施例1请参照图2所示，一种复合激光晶体10，包括激光晶体主体11，所述激光晶体主体 11的至少一端向外延伸形成基体12。激光晶体主体11为掺杂激光增益介质，基体12为未掺杂激光增益介质。所述主体与所述基体贴合连接。所述基体12包括第一端面13、第二端面14及第三端面15，其中，第一端面13与激光晶体主体11相连接，第二端面14与第一端面13垂直相接并且与激光晶体主体11的顶部处于同一平面，第三端面15与该第一、第二端面(13、14)都相接，第三端面15的外侧面镀设增透膜，第三端面15的内侧面镀设高反膜。所述基体12的第三端面15与激光晶体主体11的横向轴向线呈45度夹角。装设有该复合激光晶体的激光器中的工作过程为激光器发射一“种子光”A(微弱信号)，该“种子光”A以45°入射角射向基体12的第三端面15的内侧面，由于该内侧面上镀设有高反膜，故，该入射光经高反膜反射后完全进入了掺杂有增益介质的激光晶体主体11中，在该过程中，泵浦灯发出的泵浦光从基体的第三端面15的外侧面射入，由于该外侧面上镀设有增透膜，故，该泵浦光可完全透入复合激光晶体10以增加“种子光”A的功率， 最后，“种子光”A经过功率的增加形成放大的激光束Al从掺杂有增益介质的激光晶体主体 11中射出。请继续参考图2所示，保持实施例1中的复合激光晶体结构不变，“种子光”B还可以垂直入射至激光晶体主体11，经过掺杂有增益介质的主体11后以45°入射角射至基体的第三端面15的内侧面，最终，“种子光”B经过在泵浦光补充功率后成为功率高的激光束 Bl从基体12中射出。在实施例1中，可保证初始入射至复合激光晶体中的入射光方向与最终从复合激光体射出的反射光方向垂直。
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实施例2请参考图3所示一种复合激光晶体20，包括横截面呈矩形状的激光晶体主体21， 主体的两端都向外延伸各自形成一纵向截面呈三角形状的基体(22、23)，所述两基体(22、 23)的都设有第一、第二及第三端面，其中第三端面(24、25)与主体21的轴向线呈45°夹角，第三端面(24、25)的外侧面均镀设增透膜，第三端面(24、25)的内侧面均镀设高反膜。装设有该复合激光晶体的激光器中的工作过程为激光器发射一“种子光” C (微弱信号)，该“种子光”C以45°入射角射向其中一第三端面24的内侧面，由于该内侧面上镀设有高反膜，故，该入射光经高反膜反射后完全进入了掺杂有增益介质的激光晶体主体 21中，在该过程中，泵浦灯发出的泵浦光从前述第三端面24的外侧面射入，由于该外侧面上镀设有增透膜，故，该泵浦光可完全透入复合激光晶体20中以增加种子光的功率，入射至激光晶体主体21的光束从主体21中射出后又以45°入射角进入另一基体23中，最终经过该基体23的反射后，向外射出放大的激光束Cl。在本实施例中，可保证初始入射至复合激光晶体中的入射光方向与最终从复合激光体射出的反射光方向平行。在实施例2中，有关泵浦光增加“种子光”的功率，可根据需要，在“种子光”入射至基体时增加功率，也可在“种子光”最终射出前增加功率。实施例3请参考图4所示，复合激光晶体的形状保持与实施例3的一致，种子光在复合激光晶体中的传播路径也与实施例3的一致，其不同之处在于根据最终需要放大光束功率的需要，选择使用了两个泵浦光源。在以上实施所有的实施例中，复合激光晶体设有的基体均未掺杂增益介质的基质；根据实际操作的需要，所述主体与所述基体也可以为一体成形；根据激光器发射“种子光”到所述基体的第三端面的入射角度，对应设置所述基体的第三端面与激光晶体主体的横向轴向线的夹角为其他角度。本发明复合激光晶体及装设有复合激光晶体的激光器，并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
权利要求
1.一种复合激光晶体，包括激光晶体主体，其特征在于所述激光晶体主体的至少一端向外延伸形成基体，所述基体包括第一端面、第二端面及第三端面，其中，所述第一端面与所述激光晶体主体相连接，所述第二端面与所述第一端面垂直相接并且与所述激光晶体主体的顶部处于同一平面，所述第三端面与所述第一、第二端面都相接，所述第三端面的外侧面镀设增透膜，所述第三端面的内侧面镀设高反膜。
2.如权利要求1所述的复合激光晶体，其特征在于所述基体的第三端面与所述激光晶体主体的横向轴向线呈45度夹角。
3.如权利要求1所述的复合激光晶体，其特征在于所述激光晶体主体为掺杂激光增益介质。
4.如权利要求3所述的复合激光晶体，其特征在于所述基体为未掺杂增益介质的基质。
5.如权利要求4所述的复合激光晶体，其特征在于所述激光晶体主体与所述基体贴合连接。
6.如权利要求4所述的复合激光晶体，其特征在于所述激光晶体主体与所述基体为一体成型。
7.如权利要求1所述的复合激光晶体，其特征在于所述激光晶体主体的横截面呈矩形状。
8.如权利要求1所述的复合激光晶体，其特征在于所述基体的纵向截面呈三角形状。
9.如权利要求1所述的复合激光晶体，其特征在于所述激光晶体主体的两端对称地设置有基体。
10.一种激光器，其特征在于所述激光器包括种子光源、泵浦光源和复合激光晶体， 所述复合激光晶体包括激光晶体主体，所述激光晶体主体的至少一端向外延伸形成基体， 所述基体包括第一端面、第二端面及第三端面，所述第一端面与所述激光晶体主体相连接， 所述第二端面与所述第一端面垂直相接并且与所述激光晶体主体的顶部处于同一平面，所述第三端面与所述第一、第二端面都相接，所述第三端面的外侧面镀设增透膜，所述第三端面的内侧面镀设高反膜，所述种子光源发射出的种子光射入复合激光晶体的基体的第三端面，所述泵浦光源照射所述激光晶体主体。
全文摘要
本发明公开了复合激光晶体及装设有复合激光晶体的激光器，复合激光晶体包括激光晶体主体，所述激光晶体主体的至少一端向外延伸形成基体，所述基体包括第一端面、第二端面及第三端面，其中，所述第一端面与所述激光晶体主体相连接，所述第二端面与所述第一端面垂直相接并且与所述激光晶体主体的顶部处于同一平面，所述第三端面与所述第一、第二端面都相接，所述第三端面的外侧面镀设增透膜，所述第三端面的内侧面镀设高反膜。本发明采用如上技术方案，其优点为减少了光学元件的数量，降低了激光器的调整难度，增加了系统的稳定性；将增益介质掺杂至激光晶体中，可缓解激光晶体主体两端面在工作过程中产生的热量分布不均匀而引起激光晶体形变。
文档编号H01S3/16GK102487174SQ20101060569
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者樊仲维, 牛刚, 石朝辉, 闫莹, 黄玉涛 申请人:北京国科世纪激光技术有限公司