专利名称：一种激光棒热透镜效应补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及固体激光器中激光棒的热透镜效应技术领域，尤其是涉及一种激光棒热透镜效应补偿装置。
背景技术：
目前，现有的固体激光器在运转过程中吸收泵浦光能量，除小部分以激光方式输出外，大多数能量转变为热并沉积在激光工作物质内使其产生温升，在不断重复泵浦和热传导作用下，工作物质内温度梯度不断增加，直到发热功率与冷却液带走热量相等时达到热平衡。工作物质中温度梯度的存在使原本折射完全均匀的工作物质变为类透镜介质，光束通过工作物质后发生聚焦，俗称热自聚焦。在对称泵浦的情况下，圆柱形激光棒成为类球透镜，其主平面到焦点的距离称为热透镜焦距。热自聚焦不但使激光束发散角迅速增加，更为严重的是会再工作物质内部产生实焦点，它将在材料内部产生激光损伤。为了减轻热透 镜效应对激光器件的影响，目前广泛采用将工作物质端面磨成凹面以作补偿，但只能对特定泵浦功率下的特定的热透镜效应进行补偿。为此，怎样寻找外加的附加补偿装置来实现热透镜效应的补偿是现今人们值得研究的问题。
实用新型内容针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种激光棒热透镜效应补偿装置，其可以对激光棒在任意泵浦功率下产生的热透镜效应所引起的激光器光束发散角增大的想象作完全补偿，能够完全避免热自聚焦现象所引起的激光工作物质的损伤，且不会对激光输出功率和激光器的单脉冲运转产生大的影响。为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种激光棒热透镜效应补偿装置，包括激光棒，所述激光棒的后端设有凹透镜和可移动的凸透镜，所述激光棒的前端设有全反射镜，所述凸透镜的后端设有激光输出镜，其中，所述凹透镜与所述激光棒之间设有一固定距离，所述激光棒的光轴、凹透镜的光轴以及凸透镜的光轴三者重合。其中，所述激光输出镜设于所述凹透镜与所述激光棒之间，所述凸透镜后端设有第二激光棒，所述第二激光棒后端设有第二凹透镜和第二凸透镜。其中，所述凹透镜的焦距值小于所述凸透镜的焦距值。其中，所述第二凹透镜的焦距值小于所述第二凸透镜的焦距值。其中，所述凸透镜移动的最大距离为所述凸透镜的焦距减去所述凹透镜的焦距。其中，所述第二凸透镜移动的最大距离为所述第二凸透镜的焦距减去所述第二凹透镜的焦距。其中，所述凹透镜是薄球面凹透镜，所述凸透镜是薄球面凸透镜。其中，所述第二凹透镜是薄球面第二凹透镜，所述第二凸透镜是薄球面第二凸透镜。采用上述结构后，本实用新型和现有技术相比所具有的优点是本实用新型包括激光棒，所述激光棒的后端设有凹透镜和可移动的凸透镜，所述激光棒的前端设有全反射镜，所述凸透镜的后端设有激光输出镜，其中，所述凹透镜与所述激光棒之间设有一固定距离，所述激光棒的光轴、凹透镜的光轴以及凸透镜的光轴三者重合，可通过计算或测量确定激光棒在不同泵浦平均下达到热平衡时的热透镜焦距，并计算出透视镜和凹透镜之间的调整距离，使凸透镜向两透镜距离减小方向移动相应调整距离，可以对激光棒在任意泵浦功率下产生的热透镜效应所引起的激光器光束发散角增大的想象作完全补偿，能够完全避免热自聚焦现象所引起的激光工作物质的损伤，且不会对激光输出功率和激光器的单脉冲运转产生大的影响。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明；图I是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型另一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
图中1、激光棒；2、全反射镜；3、激光输出镜；4、凹透镜；5、凸透镜6、第二激光棒
7、第二凹透镜；8、第二凸透镜。实施例一如图I所示一种激光棒热透镜效应补偿装置，包括激光棒I，在激光棒I的前后两端分别设有全反射镜2和激光输出镜3构成激光器的光学谐振腔，而所述凹透镜4和凸透镜5设置在所述光学谐振腔内，所述凹透镜4与所述激光棒I之间设有一固定距离，所述凹透镜4的焦距值小于所述凸透镜5的焦距值，所述凸透镜5移动的最大距离为所述凸透镜5的焦距减去所述凹透镜4的焦距，所述凹透镜4是薄球面凹透镜4，所述凸透镜5是薄球面凸透镜5，所述激光棒I的光轴、凹透镜4的光轴以及凸透镜5的光轴三者重合。这样可通过计算或测量确定激光棒I在不同泵浦平均下达到热平衡时的热透镜焦距，并计算出透视镜和凹透镜4之间的调整距离，使凸透镜5向两透镜距离减小方向移动相应调整距离，可以对激光棒I在任意泵浦功率下产生的热透镜效应所引起的激光器光束发散角增大的想象作完全补偿，能够完全避免热自聚焦现象所引起的激光工作物质的损伤，且不会对激光输出功率和激光器的单脉冲运转产生大的影响。实施例二本实施例作为进一步优选的方案，其与实施例一的不同之处在于，在激光棒I的前后两端分别设有全反射镜2和激光输出镜3构成激光器的光学谐振腔，而所述凹透镜4和凸透镜5设置在所述光学谐振腔外，所述凹透镜4与所述激光棒I之间设有一固定距离，所述凹透镜4的焦距值小于所述凸透镜5的焦距值，所述凸透镜5移动的最大距离为所述凸透镜5的焦距减去所述凹透镜4的焦距，所述凹透镜4是薄球面凹透镜4，所述凸透镜5是薄球面凸透镜5，所述激光棒I的光轴、凹透镜4的光轴以及凸透镜5的光轴三者重合。所述激光输出镜3设于所述凹透镜4与所述激光棒I之间，所述凸透镜5后端设有第二激光棒6作为放大器，所述第二激光棒6后端设有第二凹透镜7和第二凸透镜8，所述第二凹透镜7的焦距值小于所述第二凸透镜8的焦距值，所述第二凸透镜8移动的最大距离为所述第二凸透镜8的焦距减去所述第二凹透镜7的焦距，所述第二凹透镜7是薄球面第二凹透镜7，所述第二凸透镜8是薄球面第二凸透镜8，所述第二激光棒6的光轴、第二凹透镜7的光轴以及第二凸透镜8的光轴三者重合，这样可以进一步对激光棒I在任意泵浦功率下产生的热透镜效应所引起的激光器光束发散角增大的想象作完全补偿，能够完全避免热自聚焦现象所引起的激光工作物质的损伤，且不会对激光输出功率和激光器的单脉冲运转产生大的影响。以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述
的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
权利要求1.一种激光棒热透镜效应补偿装置，其特征在于包括激光棒(I)，所述激光棒(I)的后端设有凹透镜(4)和可移动的凸透镜(5)，所述激光棒(I)的前端设有全反射镜(2)，所述凸透镜(5)的后端设有激光输出镜(3)，其中，所述凹透镜(4)与所述激光棒(I)之间设有一固定距离，所述激光棒(I)的光轴、凹透镜(4)的光轴以及凸透镜(5)的光轴三者重口 o
2.根据权利要求I所述的一种激光棒热透镜效应补偿装置，其特征在于所述激光输出镜(3)设于所述凹透镜(4)与所述激光棒(I)之间，所述凸透镜(5)后端设有第二激光棒(6)，所述第二激光棒(6)后端设有第二凹透镜(7)和第二凸透镜(8)。
3.根据权利要求I所述的一种激光棒热透镜效应补偿装置，其特征在于所述凹透镜(4)的焦距值小于所述凸透镜(5)的焦距值。
4.根据权利要求2所述的一种激光棒热透镜效应补偿装置，其特征在于所述第二凹透镜(7)的焦距值小于所述第二凸透镜(8)的焦距值。
5.根据权利要求I所述的一种激光棒热透镜效应补偿装置，其特征在于所述凸透镜(5)移动的最大距离为所述凸透镜(5)的焦距减去所述凹透镜(4)的焦距。
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6.根据权利要求2所述的一种激光棒热透镜效应补偿装置，其特征在于所述第二凸透镜(8)移动的最大距离为所述第二凸透镜(8)的焦距减去所述第二凹透镜(7)的焦距。
7.根据权利要求I所述的一种激光棒热透镜效应补偿装置，其特征在于所述凹透镜(4)是薄球面凹透镜(4)，所述凸透镜(5)是薄球面凸透镜(5)。
8.根据权利要求2所述的一种激光棒热透镜效应补偿装置，其特征在于所述第二凹透镜(7)是薄球面第二凹透镜(7)，所述第二凸透镜(8)是薄球面第二凸透镜(8)。
专利摘要本实用新型涉及固体激光器中激光棒的热透镜效应技术领域，尤其是涉及一种激光棒热透镜效应补偿装置，包括激光棒，激光棒的后端设有凹透镜和可移动的凸透镜，激光棒的前端设有全反射镜，凸透镜的后端设有激光输出镜，凹透镜与激光棒之间设有一固定距离，激光棒的光轴、凹透镜的光轴以及凸透镜的光轴三者重合，可通过计算或测量确定激光棒在不同泵浦平均下达到热平衡时的热透镜焦距，计算出透视镜和凹透镜之间的调整距离，使凸透镜向两透镜距离减小方向移动相应调整距离，可以对激光棒引起的激光器光束发散角增大的想象作完全补偿，能够完全避免热自聚焦现象所引起的激光工作物质的损伤，且不会对激光输出功率和激光器的单脉冲运转产生大的影响。
文档编号H01S3/08GK202495673SQ201120441608
公开日2012年10月17日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年11月9日
发明者丁学勤, 张丽, 缪其中, 董玉芬, 许再宏 申请人:董玉芬