一种双面透明材料附着直通玻璃板条激光器的制作方法

本发明涉及激光加工、激光冲击强化、激光材料表面处理、激光测距以及光电对抗领域。尤其涉及一种双面透明材料附着直通玻璃板条激光器。

背景技术：

随着激光技术的发展，高功率固体激光器具有高效、体积小、使用寿命长好维护方便等优点，得到越来越广泛应用。1969年美国通用电器公司提出板条激光器的概念，采用面泵浦的板条几何形状，通过合理设计，得到高光束质量和高平均功率的激光输出。在板条激光器中，增益介质通常采用激光透明材料板条和玻璃板条。激光透明材料板条导热系数高和强度大，在超高重频和低能量板条激光器中具有优势，而激光透明材料板条由于大尺寸制备难度高，储能低，限制了其向更高能量激光器中的应用。

而玻璃板条由于高储能特性以及大尺寸制备工艺成熟，使其在大能量激光输出中具有优势。玻璃板条激光器分为直通玻璃板条激光器和zigzag玻璃板条激光器，直通玻璃板条激光器光路简单、结构设计容易，得到广泛应用。但由于激光玻璃的导热系数小，导致实际使用需要通过降低玻璃厚度来增加工作频率，玻璃机械强度差，导致其在运行中容易变形，降低激光光束质量；另外，由于玻璃的化学稳定性差，在长期重频运行中，冷却水与玻璃板条表面容易发生化学反应，导致光束质量逐渐衰退，进而会限制了系统的使用寿命。上述这些因素，严重限制了直通玻璃板条激光器在高重频高能量激光领域的应用。

技术实现要素：

本发明的目的就是克服上述传统激光板条激光器的缺点，提出了一种双面透明材料附着直通玻璃板条激光器。

本发明的技术实现方案如下：

一种双面透明材料附着直通玻璃板条激光器，包括泵浦光源、冷却液、聚光腔、双面透明材料附着直通玻璃板条、激光腔镜，所述泵浦光源置于冷却液中，双面透明材料附着直通玻璃板条的两大面与冷却液接触，聚光腔将泵浦光源发出的光汇聚在双面透明材料附着直通玻璃板条上，激光波长的光通过双面透明材料附着直通玻璃板条，在激光腔镜间振荡后产生激光，所述双面透明材料附着直通玻璃板条由第一透明材料薄板，第二透明材料薄板，和玻璃板条构成，第一透明材料薄板与第二透明材料薄板分别附着于玻璃板条相对的两个面上。

在另一优选例中，所述第一透明材料薄板、第二透明薄板与玻璃板条之间无空气间隙。

在另一优选例中，所述第一透明材料薄板、第二透明薄板所用的材料包括但不限于晶体、透明陶瓷、玻璃中的一种。

在另一优选例中，所述第一透明材料薄板、第二透明薄板所用的材料为不发光材料或者在泵浦源激发下无荧光产生。

在另一优选例中，所述玻璃板条为稀土离子或过度金属离子掺杂的发光玻璃。

在另一优选例中，所述稀土离子包括但不限于钕、镱、铒、铥或钬离子中的一种或多种。

在另一优选例中，所述过渡金属离子包括但不限于镍、钴和钛离子中的一种或多种。

在另一优选例中，所述第一透明材料薄板、第二透明材料薄板的热导系数不小于玻璃板条的热导系数。

在另一优选例中，所述第一透明材料薄板、第二透明材料薄板的抗折强度不小于玻璃板条抗折强度。

在另一优选例中，所述的玻璃板条为长方体，通光面为厚度和宽度所在的两端面。

在另一优选例中，所述的玻璃板条通光的两端面平行度小于1°，光洁度优于pⅳ，光圈优于0.5。

在另一优选例中，所述的玻璃板条通光的两端面镀有增透膜。

在另一优选例中，所述第一透明材料薄板、第二透明材料薄板的宽度与玻璃板条相同。

在另一优选例中，所述第一透明材料薄板、第二透明薄板的厚度相同。

在另一优选例中，所述第一透明材料薄板、第二透明材料薄板的折射率大于玻璃板条的折射率，保证激光束在玻璃板条里不会发生反射。

在另一优选例中，所述的玻璃板条为激光增益介质，光束从玻璃板条的一个端面入射，从另一端面出射，来回传播，形成激光。

在另一优选例中，所述的泵浦光源可以是氙灯、氪灯、半导体激光器或者发光二极管等，聚光腔可以是三角照明腔、渐开线照明腔或者矩形照明腔等。

本发明的优点在于：

直通玻璃板条双面附着透明材料后，由于透明材料强度大，热导高，化学稳定性非常好，使得双面透明材料附着的直通玻璃板条强度增大，由于冷却水与透明材料表面接触，玻璃板条本身不接触冷却水，消除了由于冷却水与玻璃板条表面接触发生化学反应引起的微裂纹。双面透明材料附着的直通玻璃板条综合了透明材料和玻璃的优点，具有强度大，光束质量好，使用寿命长，制备难度低，价格便宜等优点。这种新型双面透明材料附着结构的直通玻璃板条能够应用到高重频、高功率和长寿命的激光领域。本发明不仅适用于玻璃板条激光器，也可以用于激光玻璃板条放大器。

附图说明

在所属附图中，相同部分和特征具有相同的附图标记。许多附图为示意图，其比例可能不准确。

图1本发明的结构示意图正视图。

图2本发明的结构示意图侧视图。

图3本发明的双面透明材料附着直通玻璃板条的结构示意图。

图4本发明的玻璃板条和透明材料薄板的示意图。

图5本发明的激光光路示意图。

附图标记如下：

b：双面透明材料附着直通玻璃板条；b0：玻璃板条；b1：第一透明材料薄板；b2：第二透明材料薄板；d：泵浦光源；c：冷却液；m：激光腔镜；q：聚光腔。

具体实施方式

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

如图1、2所示，双面透明材料附着直通玻璃板条激光器包括泵浦光源d、冷却液c、聚光腔q、双面透明材料附着直通玻璃板条b、激光腔镜m。图1是本发明的正视图，图2是本发明的侧视图。泵浦光源d置于冷却液c中，双面透明材料附着直通玻璃板条b的两大面与冷却液c接触，聚光腔q将泵浦光源d发出的光汇聚在双面透明材料附着直通玻璃板条b上，激光波长的光通过双面透明材料附着直通玻璃板条b，在激光腔镜m间振荡后产生激光。

如图3所示，一种双面透明材料附着直通玻璃板条，包含第一透明材料薄板b1、玻璃板条b0和第二透明材料薄板b2。第一透明材料薄板b1无间隙附着在玻璃板条b0的一面上，同时第二透明材料薄板b2无间隙附着在玻璃板条b0的另一相对的面上。第一透明材料薄板b1厚度为t1，玻璃板条b0的厚度为t，第二透明材料薄板b2的厚度为t2。

如图4所示，第一透明材料薄板b1的长为l1，宽为w1，玻璃板条b0的长为l，宽为w，第二透明材料薄板b2的长为l2，宽为w2。

如图5所示，激光波长的光从双面透明材料附着直通玻璃板条的一个端面(厚度t和宽w所在的面)垂直入射，从另一端面垂直出射，经激光腔镜反射后，往返通过双面透明材料附着结构的新型直通玻璃板条，产生激光。