一种端面泵浦激光器的泵浦装置的制作方法

本实用新型涉及激光器技术领域，尤其涉及一种端面泵浦激光器的泵浦装置，用以提高泵浦功率，改善泵浦的均匀性。

背景技术：

端面泵浦技术是固体激光器中一种非常重要的技术路线，可以获得高功率和高光束质量的激光输出。端面泵浦分为是单端泵浦方案和双端泵浦方案。如图1为单端泵浦装置图，包括泵浦源1′，其发出的光束经倾斜放置的反射镜片2′传递至激光工作物质3′，激光工作物质3′处理后的光束传递至耦合输出镜片4′输出，为了增加谐振腔长度提高腔模体积从而获得高光束质量激光输出，在其下方设置有全反射镜片5′。如图2为双端泵浦装置图，分布在激光工作物质3′两侧的反射镜片2′，每个反射镜片2′外侧均设有泵浦源1′，一个反射镜片2′下方设有全反射镜片5′，另一个反射镜片2′下方设有耦合输出镜片4′。

目前，不论是单端泵浦也好或是双端泵浦也好，单个泵浦源的泵浦功率有限，因此实现大功率的激光输出比较困难。

技术实现要素：

为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种端面泵浦激光器的泵浦装置，可以有效提高泵浦功率，实现大功率激光输出。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种端面泵浦激光器的泵浦装置，包括第一泵浦源、用于将第一泵浦源发出的激光归集至激光工作物质的第一反射镜片；所述第一泵浦源、第一反射镜片之间设置有将两种光源混合输出的泵浦结构；

所述泵浦结构包括第二泵浦源、倾斜放置的第二反射镜片，所述第二泵浦源发射的光束经第一镜片投射至第二反射镜片上、所述第一泵浦源发射的光束经第二镜片投射至第二反射镜片上；所述第二反射镜片将接收到的光束投射至第三镜片，所述第三镜片将光束投射至第一反射镜片上。

进一步来说，所述第一镜片、第二镜片、第三镜片均为聚光镜片；所述第一镜片的聚光面朝向第二泵浦源、所述第二镜片的聚光面朝向第一泵浦源、所述第三镜片的聚光面朝向第一反射镜片。通过上述聚光镜片将第一泵浦源、第二泵浦源发射的光束汇集至激光工作物质内，提高进入激光工作物质的总体泵浦功率，实现大功率激光输出。

优选地，所述第二反射镜片与水平面之间的夹角为40°～50°，最佳的角度为45度。

进一步来说，所述第一泵浦源的光束的中心波长为808nm；所述第二泵浦源的光束的中心波长为878.5nm或880nm或888nm。

优选地，所述第一反射镜片与水平面之间的夹角为40°～50°，最佳的角度为45度。

进一步来说，所述第一反射镜片的输出光线传递至激光工作物质，所述激光工作物质的激光增益介质通常为Nd：YAG或Nd：YVO4。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果如下：1、进一步提高泵浦注入的激光功率，从而提高激光输出功率；2、可以降低热效应，改善激光输出的光束质量。

附图说明

图1为现有技术中单端泵浦装置示意图。

图2为现有技术中双端泵浦装置示意图。

图3为本实用新型实施例1的单端泵浦装置示意图。

图4为本实用新型实施例2的双端泵浦装置示意图。

图5为本实用新型实施例1、2的泵浦频率的吸收系数图。

图6为本实用新型实施例1、2的泵浦光斑比对图。

图7为本实用新型实施例1中第二反射镜片、第一反射镜片角度放置示意图。

图8为本实用新型实施例2中第二反射镜片、第一反射镜片角度放置示意图。

图中：

1-第一泵浦源；2-第一反射镜片；3-激光工作物质；4-耦合输出镜片；5-全反射镜片；6-第二泵浦源；7-第一镜片；8-第二镜片；9-第三镜片；10-第二反射镜片；11-晶体端面；12-第一泵浦区域；13-第二泵浦区域。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

参见附图3所示，本实施例中的一种端面泵浦激光器的泵浦装置，为单端泵浦装置，与现有技术一样均包括第一泵浦源1、用于将第一泵浦源1发出的激光归集至激光工作物质3的第一反射镜片2、激光工作物质3、耦合输出镜片4和全反射镜片5，其不同之处在于：所述第一泵浦源1、第一反射镜片2之间设置有将两种光源混合输出的泵浦结构(图3中虚线框)。

所述泵浦结构包括第二泵浦源6、倾斜放置的第二反射镜片10，所述第二泵浦源6发出的光束经第一镜片7投射至第二反射镜片10上、所述第一泵浦源1发射的光束经第二镜片8投射至第二反射镜片10上；所述第二反射镜片10将接收到的光束投射至第三镜片9上，所述第三镜片9将光束投射至第一反射镜片2上。

在本实施例中，所述第一镜片7、第二镜片8、第三镜片9均为聚光镜片；所述第一镜片7的聚光面朝向第二泵浦源6、所述第二镜片8的聚光面朝向第一泵浦源1、所述第三镜片9的聚光面朝向第一反射镜片2。如图7所示，所述第二反射镜片10与水平面之间的夹角为θ，40°≤θ≤50°，最佳的角度值为θ＝45度；所述第一反射镜片2与水平面之间的夹角α，40°≤α≤50°，最佳的角度值为45°。

与市面上的激光工作物质3一样，采用激光增益介质通常为Nd：YAG或Nd：YVO4。所述第一泵浦源1采用的光束中心波长为808nm，为常用的泵浦源；所述第二泵浦源6采用的光束中心波长为878.5nm或880nm或888nm。当激光增益介质为Nd：YAG时，第二泵浦源6采用的光束中心波长为878.5nm；当激光增益介质为Nd：YVO4时，第二泵浦源6采用的光束中心波长为880nm或888nm。如图5所示，第二泵浦源6发出的波长在吸收带880nm附近，由于880nm吸收带附近吸收系数较低、泵浦量子亏损少，因此热效应较传统的808nm低的多，具有明显优势。

实施例2

参见附图4所示，本实施例中的一种端面泵浦激光器的泵浦装置，为双端泵浦装置，与现有技术一样均包括分布在激光工作物质3两侧的第一反射镜片2，每个第一反射镜片2外侧均设有第一泵浦源1，一个第一反射镜片2下方设有全反射镜片5，另一个第一反射镜片2下方设有耦合输出镜片4，其不同之处在于：位于第一泵浦源1、第一反射镜片2之间设置有将两种光源混合输出的泵浦结构(图3中虚线框)。

所述泵浦结构包括第二泵浦源6、倾斜放置的第二反射镜片10，所述第二泵浦源6发射的光束经第一镜片7传递至第二反射镜片10、所述第一泵浦源1发射的光束经第二镜片8传递至第二反射镜片10上；所述第二反射镜片10将接收到的光束发射至第三镜片9，所述第三镜片9将光束传递至第一反射镜片2上。·

在本实施例中，所述第一镜片7、第二镜片8、第三镜片9均为聚光镜片；所述第一镜片7的聚光面朝向第二泵浦源6、所述第二镜片8的聚光面朝向第一泵浦源1、所述第三镜片9的聚光面朝向第一反射镜片2。如图8所示，所述第二反射镜片10与水平面之间的夹角为θ，40°≤θ≤50°，最佳的角度值为θ＝45度；所述第一反射镜片2与水平面之间的夹角α，40°≤α≤50°，最佳的角度值为45°。

与市面上的激光工作物质3一样，采用激光增益介质通常为Nd：YAG或Nd：YVO4。所述第一泵浦源1采用的光束中心波长为808nm，为常用的泵浦源；所述第二泵浦源6采用的光束中心波长为878.5nm或880nm或888nm。当激光增益介质为Nd：YAG时，第二泵浦源6采用的光束中心波长为878.5nm；当激光增益介质为Nd：YVO4时，第二泵浦源6采用的光束中心波长为880nm或888nm。如图5所示，第二泵浦源6发出的波长在吸收带880nm附近，由于880nm吸收带附近吸收系数较低、泵浦量子亏损少，因此热效应较传统的808nm低的多，具有明显优势。

实施例1中的单端泵浦装置、实施例2中的双端泵浦装置中泵浦光斑大小完全一样，在晶体端面11上形成的泵浦区域相互重合。

如图6所示，通过调整准直和聚焦透镜的参数有意缩小第二泵浦源的泵浦光斑，使其在在晶体端面11上形成第一泵浦区域12、第二泵浦区域13，第一泵浦区域12为808nm光波所形成的泵浦区域，第二泵浦区域13为878.5/880/888nm光波所形成的泵浦区域。

因为晶体的热效应和温度梯度成正比，而泵浦中心区域则是温度最高的位置。采用808nm和8XX(878.5/880/888nm)混合泵浦技术，相对于传统808泵浦技术具有更低的发热效应，因此有意缩小8XX直接泵浦的泵浦区域，将其集中在核心区域，可以降低激光器热效应，改善激光输出的光束质量。

与传统的常规泵浦方案相比，本实用新型进一步提高泵浦注入的激光功率，从而提高激光输出功率，降低热效应，改善激光输出的光束质量。

以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。