一种基于三抛物面的碟片激光器的制作方法

本发明属于激光器技术领域，涉及一种三抛物面的紧凑型碟片多重泵浦系统，更具体地，涉及一种基于三抛物面的碟片激光器。

背景技术：

碟片激光器属于高端的高功率固体激光器之一，这种薄片状的结构(0.2mm～0.4mm的厚度)，采用轴向面冷却的方式，极大地降低了激光晶体的热畸变和热透镜效应，有利于获得高转换效率、高平均功率以及高光束质量的激光输出。然而由于薄片状的几何形状存在对泵浦光吸收长度小的缺点，为了提高泵浦光的吸收效率，多次泵浦技术和光斑匀化技术是高功率碟片固体激光器高效稳定运行的核心技术。1994年，a.giesen教授提出了多次泵浦的概念，使得碟片的思想得以实现。2003年，steffenerhard等提出了用单抛物面和多棱镜构成的空间旋转多次泵浦的结构。2005年，steffenerhand等对上述方案进行改进提出来基于单抛物面和两个大型棱镜实现光束空间旋转多次泵浦技术的方案，实现了泵浦光32次的泵浦，使得泵浦光得到有效的利用。2008年，朱晓等提出一种基于对称共轭双抛物面的多次泵浦方案，实现泵浦光斑的多次传输，其泵浦次数与激光晶体和矫正镜的夹角有关。2011年，朱广志等在上述方案的基础上，提出利用180度反射折叠镜来实现泵浦次数的进一步提高。

上述多次泵浦技术都可以用于构建一般的v型腔的碟片激光器。其中steffenerhand等人的方案可以实现v型腔的折叠角从0度到22度变化，朱晓等人的方案可以实现v型腔的折叠角从20度到40度变化。但在搭建多次通过碟片晶体谐振腔时，受到上述角度制约，上述的多次泵浦技术都不方便用于构建这种复杂的腔型。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种新型的基于三抛物面的碟片激光器，其目的在于，通过对泵浦结构的改进，在保证泵浦次数的同时，解决构建v型腔的角度制约问题，设置基于三抛物面反射镜的泵浦结构，泵浦结构中用于激光输出的通光孔径变大，由此在实现高功率、高光束质量激光输出的同时，提高了搭建谐振腔的灵活性。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于三抛物面的碟片激光器，包括泵浦光源、泵浦光准直器、碟片激光晶体、多次泵浦单元，以及谐振腔输出单元；其中，

所述泵浦光源用于发射泵浦光，并经所述泵浦光准直器执行准直后入射至所述多次泵浦单元；

所述多次泵浦单元包括第一、第二、第三抛物面反射镜，以及第一、第二矫正镜，其中，所述第一抛物面反射镜的焦点处设置所述碟片激光晶体，所述碟片激光晶体的背面镀有高反膜，正面镀有高透膜，其安装法线与多次泵浦单元的光轴相重合或存在一定的安装夹角α，所述第二、第三抛物面反射镜对称放置在所述碟片激光晶体的上面和下面，第二、第三抛物面反射镜的高度不超过所述第一抛物面反射镜的高度，第一、第二、第三抛物面反射镜的对称轴在同一平面上，且相互平行，所述第二抛物面反射镜上设有第一泵浦光入射孔；

所述第一抛物面反射镜上下对称的位置分别设置有第二、第三通孔，所述第二通孔用于安装所述第一矫正镜，所述第二通孔的位置对应第二抛物面反射镜的焦点，所述第三通孔用于安装所述第二矫正镜，所述第三通孔的位置对应第三抛物面反射镜的焦点；所述第一、第二矫正镜的安装法线与所述多次泵浦单元的光轴相重合或分别存在一定的安装夹角β、γ；

所述第一抛物面反射镜的中间设置有第一通孔，用于激光器谐振腔的搭建；所述谐振腔输出单元通过所述第一通孔与所述碟片激光晶体共同构成v型激光谐振腔，用于实现泵浦光的多次振荡、放大，并执行激光输出。

优选地，所述碟片激光晶体上设置有金属铜热沉，用于对所述碟片激光晶体进行散热。

优选地，所述第三抛物面反射镜上设有第二泵浦光入射孔。

优选地，当所述碟片激光晶体的安装法线与多次泵浦单元的光轴存在一定的安装夹角α时，该角度α满足：0＜α＜π/4。

优选地，当所述第一矫正镜的安装法线与所述多次泵浦单元的光轴存在一定的安装夹角β时，该角度β满足：0＜β＜π/4；当所述第二矫正镜的安装法线与所述多次泵浦单元的光轴存在一定的安装夹角γ时，该角度γ满足：0＜γ＜π/4。

优选地，所述谐振腔输出单元包括激光全反镜和激光输出镜，并与对应的碟片激光晶体共同构成v型激光谐振腔。

优选地，所述第二抛物面反射镜的左侧切掉一部分，切掉的部分放置直角反射棱镜，所述直角反射棱镜的直角面朝向所述第一抛物面反射镜。

优选地，所述第一、第二矫正镜还配备有冷却元件，该冷却元件采用液体冲击冷却技术来实现对第一、第二矫正镜的冷却。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、本发明采用三抛物面反射镜、碟片激光晶体和两个矫正镜组成的多次泵浦单元，实现了可控的泵浦光的多次传输，实现高功率、高光束质量激光输出，同时，可以使得泵浦结构中用于激光输出的第一通孔孔径变大，从而在搭建常见的v型腔时，v型腔折叠角可在大角度范围(0度到40度)内变化，能够同时实现在大折叠角和小折叠角的情况下的激光谐振腔的搭建，提高了搭建谐振腔的灵活性，有利于高峰值功率激光的输出；能够更方便地搭建次数更多次的多次往返谐振腔，提高激光器的输出功率和输出效率；

2、通过双矫正镜对泵浦光进行矫正，能够改善泵浦光传输过程的畸变，提高碟片晶体表面的泵浦光的均匀性；

3、按照本发明的三抛物面碟片激光器整体尺寸紧凑、机械结构简单并便于调整，质量较轻，因而尤其适用于工业上的应用。

附图说明

图1是实施例1的基于三抛物面的碟片激光器结构示意图；

图2是实施例1的v型激光谐振腔示意图；

图3是实施例1的泵浦光路示意图；

图4a是实施例1中，从通孔b1入射泵浦光情况下，第一抛物面反射镜a1上泵浦光路迹顺序图；

图4b是实施例1中，从通孔b1入射泵浦光情况下，第二抛物面反射镜a2，第三抛物面反射镜a3上泵浦光路迹顺序图；

图4c是实施例1中，从通孔b2入射泵浦光情况下第一抛物面反射镜a1上泵浦光路迹顺序图；

图4d是实施例1中，在从通孔b2入射泵浦光情况下，第二抛物面反射镜a2，第三抛物面反射镜a3上泵浦光路迹顺序图；

图5a是实施例2中，直角反射棱镜a9和第二抛物面反射镜a2的空间位置关系示意图；

图5b是实施例2中，直角反射棱镜a9和第二抛物面反射镜a2的位置尺寸关系图；

图5c是实施例2中，从通孔b1入射泵浦光情况下，第一抛物面反射镜a1上泵浦光路迹顺序图；

图5d是实施例2中，从通孔b1入射泵浦光情况下，第二抛物面反射镜a2，第三抛物面反射镜抛物面a3以及直角反射棱镜棱镜a9上泵浦光路迹顺序图。

在所有的附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

a1、第一抛物面反射镜；a2、第二抛物面反射镜；a3、第三抛物面反射镜；a4、碟片激光晶体；a5、第一矫正镜；a6、第二矫正镜；a7、激光全反镜；a8、激光输出镜；a9、直角反射棱镜；b1、第一泵浦光入射孔；b2、第二泵浦光入射孔；b3、第一通孔；c1、泵浦光；c2、激光。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

本发明提供一种基于三抛物面的碟片激光器，包括泵浦光源、泵浦光准直器、碟片激光晶体、多次泵浦单元，以及谐振腔输出单元；其中，

泵浦光源用于发射泵浦光，并经泵浦光准直器执行准直后入射至多次泵浦单元；

多次泵浦单元包括第一、第二、第三抛物面反射镜，以及第一、第二矫正镜，其中，第一抛物面反射镜的焦点处设置碟片激光晶体，碟片激光晶体其泵浦光入射的一面为正面，另一面为背面，其背面镀有对泵浦光和输出激光高反的膜层即高反膜，正面镀有对泵浦光和输出激光高透的膜层即高透膜，其安装法线与多次泵浦单元的光轴相重合或存在一定的安装夹角α(0＜α＜π/4)。第二、第三抛物面反射镜对称放置在碟片激光晶体的上面和下面，第二、第三抛物面反射镜的高度不超过第一抛物面反射镜的高度，第一、第二、第三抛物面反射镜的对称轴在同一平面上，且相互平行，三个抛物面反射镜表面均镀有对泵浦光的高反射膜。第二抛物面反射镜上设有第一泵浦光入射孔，泵浦光经入射孔进入多次泵浦单元；可选地，第三抛物面反射镜上也设有第二泵浦光入射孔，此时泵浦光从两个入射孔进入多次泵浦单元。

第一抛物面反射镜上下对称的位置分别设置有第二、第三通孔，第二通孔用于安装第一矫正镜，第二通孔的位置对应第二抛物面反射镜的焦点，第三通孔用于安装第二矫正镜，第三通孔的位置对应第三抛物面反射镜的焦点；第一、第二矫正镜的安装法线与多次泵浦单元的光轴相重合或分别存在一定的安装夹角β、γ(0≤β＜π/4，0≤γ＜π/4)；

第一抛物面反射镜的中间设置有第一通孔，用于激光器谐振腔的搭建；谐振腔输出单元通过第一通孔与碟片激光晶体共同构成v型激光谐振腔，用于实现泵浦光的多次振荡、放大，并执行激光输出。

本发明实施例中，谐振腔输出单元包括激光全反镜和激光输出镜，并与对应的碟片激光晶体共同构成v型激光谐振腔。

通过以上构思，泵浦光在三个抛物面反射镜之间多次反射，并利用碟片激光晶体、两个矫正镜与光轴的夹角实现水平移动，可以使得泵浦光多次通过碟片激光晶体，从而让泵浦光得到充分的吸收。更进一步地，在第一抛物面反射镜上有较大的开孔第一通孔，使得激光谐振腔的搭建更加的方便，并能用于搭建复杂的多次往返谐振腔。其次双矫正镜的结构也能更好的消除泵浦光传输过程中的畸变，更为高效、灵活地方式来实现激光输出，有利于实现高功率、高效率和高光束质量的激光输出。

作为一种可选的实施方式，碟片激光晶体上设置有金属铜热沉，用于对所述碟片激光晶体进行散热。

作为一种可选的实施方式，第二抛物面反射镜的左侧切掉一部分，切掉的部分放置直角反射棱镜，直角反射棱镜的直角面朝向所述第一抛物面反射镜。

作为一种可选的实施方式，第一、第二矫正镜还配备有冷却元件，该冷却元件采用液体冲击冷却或tec冷却技术来实现对第一、第二矫正镜的冷却。

本发明提供的基于三抛物面的碟片激光器，采用三抛物面反射镜、碟片激光晶体和两个矫正镜组成的多次泵浦单元，实现了可控的泵浦光的多次传输，实现高功率、高光束质量激光输出，同时，可以使得泵浦结构中用于激光输出的第一通孔孔径变大，从而在搭建常见的v型腔时，v型腔折叠角可在大角度范围(0度到40度)内变化，能够同时实现在大折叠角和小折叠角的情况下的激光谐振腔的搭建，提高了搭建谐振腔的灵活性，有利于高峰值功率激光的输出。

以下结合附图和实例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

如图1所示，基于三抛物面的碟片激光器，包括泵浦光源、泵浦光准直器、碟片激光晶体、多次泵浦单元，以及谐振腔输出单元，其中，

泵浦光源譬如可选用半导体激光器叠阵，此光束在快轴和慢轴方向的发散角和光斑尺寸不同，并且光束质量较差。它所发出的光束经泵浦光准直器准直后获得泵浦光c1并入射至如图1中所示多次泵浦单元。若采用柱面镜整形，所获得的为矩形光斑，其中当快轴与慢轴的发散角相等时，在碟片激光晶体a4形成一个矩形光斑；若采用的是带尾纤的半导体激光器，则准直后的泵浦光为圆形光束。

碟片激光晶体a4通过焊接或键合方式联接在金属铜热沉上，碟片激光晶体a4与金属铜热沉组成碟片晶体单元。碟片激光晶体a4的一面镀有对泵浦光和输出激光高反的膜层，另外一面镀有对泵浦光和输出激光高透的膜层，并且其厚度可选择为0.2～0.4mm，直径为5～20mm。

多次泵浦单元主要由第一抛物面反射镜a1、第二抛物面反射镜a2、第三抛物面反射镜a3以及第一矫正镜a5和第二矫正镜a6组成。第一矫正镜a5和第二矫正镜a6分别位于第二抛物面反射镜a2和第三抛物面反射镜a3的焦点处。碟片晶体单元a4放置于第一抛物面反射镜a1的焦点处。第二抛物面反射镜a2和第三抛物面反射镜a3通常有相同的焦距，而第一抛物面反射镜a1的焦距可以和它们相同，也可以不同。第一抛物面反射镜a1上有三个通孔，中间的第一通孔b3用于v型激光谐振腔的搭建，上下两个通孔分别用于固定和放置第一矫正镜a5和第二矫正镜a6。第二抛物面反射镜a2上设有第一泵浦光入射孔b1，用于泵浦光c1入射。

为了便于实施例的叙述，在空间中建立右手直角坐标系，以碟片晶体前表面中心为坐标原点o,以第一抛物面反射镜a1的中心垂线的方向作为x轴，以过原点o且平行于第一泵浦光入射孔b1中心和第二泵浦光入射孔b2中心的连线的方向作为y轴方向，以垂直于上述x轴和y轴的方向为z轴方向。其中x轴正方向定为从碟片激光晶体a4到抛物面反射镜a1的方向，y轴正方向定为从碟片激光晶体a4到抛物面反射镜a2的方向。且定义水平方向为平行于xoz的平面的方向，垂直方向为垂直于xoz平面的方向。

如图2所示，谐振腔输出单元包括全反镜a7和输出镜a8，输出镜a8具有一定的透过率，使得一部分激光可从输出镜a8输出。全反镜a7和输出镜a8、碟片激光晶体a4构成v型激光谐振腔。

本实施例中，第三抛物面反射镜a3上设有第二泵浦光入射孔b2，用于其它的泵浦光入射通过分路泵浦，可以实现更高功率的泵浦光注入多次泵浦单元。第二泵浦光入射孔b2为可选的设置，不设置第二泵浦光入射孔b2时，可以提高单路泵浦光c1通过碟片激光晶体a4的次数。

激光器工作时：

从第一泵浦光入射孔b1和第一泵浦光入射孔b2两路各进入一路泵浦光。

如图3a所示，第一泵浦光入射孔b1入射的泵浦光c1的光路传输路径如下：泵浦光c1从第一泵浦光入射孔b1平行入射，进入多次泵浦单元，通过第一抛物面反射镜a1聚焦到碟片激光晶体a4上，接着反射到第一抛物面反射镜a1上，接着平行入射到第三抛物面反射镜a3上，由于碟片激光晶体a4的中心轴和x轴方向存在一个倾角α,通过调节倾角的大小可以使得泵浦光入射到第三抛物面反射镜a3上时会偏离原来的xoy平面，即在z方向上存在一个位移，从而可以避开第二泵浦光入射孔b2的位置。接着聚焦到第二矫正镜a6上，接着反射到第三抛物面反射镜a3上，然后平行出射到第一抛物面反射镜a1，接着又聚焦到碟片激光晶体a4上，接着反射到第一抛物面反射镜a1，接着平行出射到第二抛物面反射镜a2，接着聚焦到第一矫正镜a5上，接着又反射到第二抛物面反射镜a2上，由于第一矫正镜a5的中心轴方向与x轴方向存在倾角β，第二矫正镜a6中心轴方向与x轴方向的存在倾角γ，可以使得泵浦光再次反射到第二抛物面反射镜a2与初始位置会有一个水平方向移动，避免了泵浦光从原入射口出射，从而完成了一次周期性的传输。以上为泵浦光在多次泵浦单元和碟片激光晶体之间的一个基本传输单元。泵浦光c1每次经过上面的基本传输单元就可以在碟片激光晶体a4反射两次。考虑每次在碟片激光晶体a4上反射时，泵浦光首先进入碟片激光晶体，然后通过背面的高反膜反射，再通过碟片激光晶体a4出射，所以一共通过碟片激光晶体两次。所以泵浦光c1每次经过上面的基本传输单元就通过碟片激光晶体4次。

如图3b所示，第二泵浦光入射孔b2入射的泵浦光c1的光路传输路径如下：第一泵浦光入射孔b1入射的泵浦光c1的光路传输路径如下：泵浦光c1从第一泵浦光入射孔b2平行入射，进入多次泵浦单元，通过第一抛物面反射镜a1聚焦到碟片激光晶体a4上，接着反射到第一抛物面反射镜a1上，接着平行入射到第二抛物面反射镜a2上，由于碟片激光晶体a4的中心轴和x轴方向存在一个倾角α,通过调节倾角的大小可以使得泵浦光入射到第二抛物面反射镜a2上时会偏离原来的xoy平面，即在z方向上存在一个位移，从而避开第一泵浦光入射孔b1的位置。接着聚焦到第一矫正镜a5上，接着反射到第二抛物面反射镜a2上，然后平行出射到第一抛物面反射镜a1，接着又聚焦到碟片激光晶体a4上，接着反射到第一抛物面反射镜a1，接着平行出射到第三抛物面反射镜a3，接着聚焦到第二矫正镜a6上，接着又反射到第三抛物面反射镜a3上，由于第一矫正镜a5的中心轴方向与x轴方向存在倾角β，第二矫正镜a6中心轴方向与x轴方向的存在倾角γ，可以使得泵浦光反射回到第三抛物面反射镜a3与初始位置会有一个水平方向移动，避免了泵浦光从原入射口出射，从而完成了一次周期性的传输。以上为泵浦光在多次泵浦单元和碟片激光晶体之间的一个基本传输单元。泵浦光c2每次经过上面的基本传输单元就可以在碟片激光晶体a4反射两次。考虑每次在碟片激光晶体a4上反射时，泵浦光首先进入碟片激光晶体，然后通过背面的高反膜反射，再通过碟片激光晶体a4出射，所以一共通过碟片激光晶体两次。所以泵浦光c2每次经过上面的基本传输单元就通过碟片激光晶体4次。

下面结合具体示意图说明泵浦光整个传输过程，图4a为从通孔b1即第一泵浦光入射孔b1入射泵浦光情况下，抛物面反射镜a1上泵浦光路迹顺序图；图4b为从通孔b1入射泵浦光情况下，抛物面反射镜a2，抛物面反射镜a3上泵浦光路迹顺序图；图中的序号为依次通过抛物面反射镜a1、抛物面反射镜a2、抛物面反射镜a3顺序编号，而从通孔b1入射泵浦光情况下泵浦光传输过程依次经过的位置如下：b1(位置1)→a1(位置2)→a4→a1(位置3)→a3(位置4)→a6→a3(位置5)→a1(位置6)→a4→a1(位置7)→a2(位置8)→a5→a2(位置9)→a1(位置10)→a4→a1(位置11)→a3(位置12)→a6→a3(位置13)→a1(位置14)→a4→a1(位置15)→a2(位置16)→a5→a2(位置17)→a1(位置18)→a4→a1(位置19)→a3(位置20)→a6→a3(位置21)→a1(位置22)→a4→a1(位置23)→a2(位置24)→a5→a2(位置25)→a1(位置26)→a4→a1(位置27)→a3(位置28)→a6→a3(位置29)→a1(位置30)→a4→a1(位置31)→a2(位置32)→a5→a2(位置33)→a1(位置34)

图4c为从通孔b2入射泵浦光情况下第一抛物面反射镜a1上泵浦光路迹顺序图；图4d为从通孔b2即第二泵浦光入射孔b2入射泵浦光情况下，第二抛物面反射镜a2，第三抛物面反射镜a3上泵浦光路迹顺序图。图中的序号为依次通过抛物面反射镜a1、抛物面反射镜a2、抛物面反射镜a3顺序编号，而从通孔b1入射泵浦光情况下泵浦光传输过程依次经过的位置如下：b2(位置1)→a1(位置2)→a4→a1(位置3)→a2(位置4)→a5→a2(位置5)→a1(位置6)→a4→a1(位置7)→a3(位置8)→a6→a3(位置9)→a1(位置10)→a4→a1(位置11)→a2(位置12)→a5→a2(位置13)→a1(位置14)→a4→a1(位置15)→a3(位置16)→a6→a3(位置17)→a1(位置18)→a4→a1(位置19)→a2(位置20)→a5→a2(位置21)→a1(位置22)→a4→a1(位置23)→a3(位置24)→a6→a3(位置25)→a1(位置26)→a4→a1(位置27)→a2(位置28)

本实施例图中是一排9个光斑，此时，从通孔b1入射泵浦光共可经过碟片晶体16次，从通孔b1入射泵浦光共可经过碟片激光晶体14次。

光斑在抛物面反射镜上的数量由光斑大小和抛物面反射镜的尺寸决定，进一步地，若调整光斑大小和抛物面反射镜尺寸使一排并列n个光斑，并且合理地调节上述倾角α、β、γ，可以使得通孔b1入射泵浦光可经过碟片晶体2*(n-1)次，从通孔b2入射泵浦光共可经过碟片晶体2*(n-2)次。

碟片激光晶体a4受激产生激光c2，激光c2会在全反镜a7和输出镜a8以及碟片激光晶体a4之间往返传输，激光c2的一部分会从输出镜a8输出。实现了可控的泵浦光的多次传输，实现高功率、高光束质量激光输出。由于第一抛物面反射镜a1有较大的开孔第一通孔b3，所以激光v型谐振腔的折叠角可以在很大范围里变化，可以很容易构建激光多次往返通过碟片激光晶体的谐振腔。

实施例2：

如图5a所示，将实施例1中的第二抛物面反射镜a2左边切去一部分后，并在切去的位置处放置直角反射棱镜a9。直角反射棱镜a9结合剩余部分的第二抛物面反射镜a2的结构代替实施例1中的第二抛物面反射镜a2。并且第三抛物面反射镜a3上不设置第二泵浦光入射孔b2。

直角反射棱镜a9上的出射光与入射光平行，但在空间上会有一个位移。下面结合附图具体说明直角反射棱镜a9与第二抛物面反射镜a2的具体位置关系，如图5b所示，图中d代表直角反射棱镜a9的宽度，h代表第二抛物面反射镜a2的宽度，l代表直角反射棱镜直角边长度，z代表第二抛物面反射镜a2切割处和第二抛物面反射镜a2中心的距离。

直角反射棱镜a9的棱位于第二抛物面反射镜a2上下两个面的中心面上，且直角反射棱镜a9上下两个面与第二抛物面反射镜a2上下两个面相互平行；直角反射棱镜a9的尺寸需要满足它的宽度要大于光斑直径，即d>r，它的长度要大于第二抛物面反射镜a2的宽度，即l>h。

剩余部分的第二抛物面反射镜a2与其他部件的相对位置和实施例1一样保持不变。

进一步地，若一排可以并排n个光斑，则第二抛物面反射镜a2切掉的位置和它的中心距离z满足z＝n/2*r。

激光器工作时：

泵浦光c1从通孔b2平行入射，进入多次泵浦单元，通过第一抛物面反射镜a1聚焦到碟片激光晶体a4上，接着反射到第一抛物面反射镜a1上，接着平行入射到到第三抛物面反射镜a3上，接着聚焦到第二矫正镜a6上，接着反射到第三抛物面反射镜a3上，从而平行出射到第一抛物面反射镜a1上，接着又聚焦到碟片激光晶体a4上，接着反射到第一抛物面反射镜a1上，接着平行出射到第二抛物面反射镜a2上，接着聚焦到第一矫正镜a5上，接着又反射到第二抛物面反射镜a2上，，通过分别设置碟片激光晶体a4,第一矫正镜a5，第二矫正镜a6的中心轴与x轴方向的夹角α、β、γ，可以让泵浦光回到第二抛物面反射镜的位置与通孔b2水平有一个偏移，避免从原通孔b2出射从而完成了一次周期性的传输。经过这样多次周期性传输后，从第一抛物面反射镜a1出射的泵浦光会到达直角棱镜一个直角面，通过直角反射棱镜的180度回转特性，泵浦光会传输到直角棱镜另外一个直角面，接着返回到第一抛物面反射镜a1，然后又开始了如前所述的新的周期性传输。。

下面结合具体示意图说明泵浦光整个传输过程，图5c是在一路泵浦光入射的情况下，从通孔b1入射泵浦光情况下，第一抛物面反射镜a1上泵浦光路迹顺序图。图5d是在一路泵浦光入射的情况下，从通孔b1入射泵浦光情况下，第二抛物面反射镜a2，第三抛物面反射镜a3以及直角反射棱镜a9上泵浦光路迹顺序图。

图中的序号为依次通过抛物面反射镜a1、抛物面反射镜a2、抛物面反射镜a3顺序编号，而从通孔b1入射泵浦光情况下泵浦光传输过程依次经过的位置如下：b1(位置1)→a1(位置2)→a4→a1(位置3)→a3(位置4)→a6→a3(位置5)→a1(位置6)→a4→a1(位置7)→a2(位置8)→a5→a2(位置9)→a1(位置10)→a4→a1(位置11)→a3(位置12)→a6→a3(位置13)→a1(位置14)→a4→a1(位置15)→a2(位置16)→a5→a2(位置17)→a1(位置18)→a4→a1(位置19)→a3(位置20)→a6→a3(位置21)→a1(位置22)→a4→a1(位置23)→a2(位置24)→a5→a2(位置25)→a1(位置26)→a4→a1(位置27)→a3(位置28)→a6→a3(位置29)→a1(位置30)→a4→a1(位置31)→a2(位置32)→a5→a2(位置33)→a1(位置34)→a4→a1(位置35)→a3(位置36)→a6→a3(位置37)→a1(位置38)→a4→a1(位置39)→a9(位置40)→a9(位置41)→a1(位置42)→a4→a1(位置43)→a3(位置44)→a6→a3(位置45)→a1(位置46)→a4→a1(位置47)→a2(位置48)→a5→a2(位置49)→a1(位置50)→a4→a1(位置51)→a3(位置52)→a6→a3(位置53)→a1(位置54)→a4→a1(位置55)→a2(位置56)→a5→a2(位置57)→a1(位置58)→a4→a1(位置59)→a3(位置60)→a6→a3(位置61)→a1(位置62)→a4→a1(位置63)→a2(位置64)→a5→a2(位置65)→a1(位置66)→a4→a1(位置67)→a3(位置68)→a6→a3(位置69)→a1(位置70)→a4→a1(位置71)→a2(位置72)

如图5c所示，在一排并列9个光斑的条件下，则泵浦光可通过碟片激光晶体36次。

进一步地，若一排可以并列n个光斑，则泵浦光可经过碟片激光晶体4*n次。若不使用直角反射棱镜，则泵浦光会在位置40从系统中出射，则泵浦光经过碟片激光晶体的次数大大减少，所以直角反射棱镜使得泵浦次数大大增加，对于激光器而言则可以提高激光器的光效率。

进一步地，若在72号光斑处放一反射镜，使泵浦光原路返回则可以实现8*n次通过碟片激光晶体。

碟片激光晶体a4受激产生激光c2，激光c2会在全反镜a7和输出镜a8以及碟片激光晶体a4之间往返传输，激光c2的一部分会从输出镜a8输出。实现了可控的泵浦光的多次传输，实现高功率、高光束质量激光输出。由于第一抛物面反射镜a1有较大的开孔第一通孔b3，所以激光v型谐振腔的折叠角可以在很大范围里变化，可以很容易构建激光多次往返通过碟片激光晶体的谐振腔。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。