一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置

本申请涉及激光器，尤其涉及一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置。

背景技术：

1、超短脉冲激光器在精密加工、医学、军事等领域具有广阔的应用前景，主要包括皮秒激光器、飞秒激光器等。以皮秒激光器为例，为了实现百瓦量级以上的高功率激光输出，需要高稳定性的泵浦耦合模块作为支撑，在激光器工作过程中，通常是由半导体泵浦向泵浦耦合装置发射泵浦激光，经由泵浦耦合装置进行整形后注入至激光晶体中进行放大。

2、相关技术中，泵浦耦合装置包括至少两个透镜，通常将半导体泵浦、至少两个透镜等结构分别固定于机械结构上，由半导体泵浦向至少两个透镜发射泵浦激光。在组装高功率皮秒激光器时，为了达到理想的激光输出，需要精密的共轴调节，即需要将至少两个透镜的中心线均设置于半导体泵浦所发射的泵浦激光的中轴线上。

3、然而，由于至少两个透镜分别独立设置，因此，在组装过程中，需要严格调整并固定每一个透镜的位置，工序复杂，费时费力，且影响激光器长期工作运行的稳定性。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，以解决在组装泵浦耦合装置的过程中，需要调整每个透镜的位置，工序复杂，费时费力的技术问题。

2、本申请实施例提供了一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，包括固定单元和透镜组；

3、固定单元的一端和半导体泵浦连接，半导体泵浦被配置为用于发射泵浦激光；

4、固定单元形成有第一容纳腔，第一容纳腔被配置为沿泵浦激光的发射路径延伸，透镜组设置于第一容纳腔内，泵浦激光被配置为从第一容纳腔的一端射入，经由透镜组并由第一容纳腔的另一端射出；

5、透镜组的中心位于泵浦激光发射路径的中轴线上。

6、在一种可行的实现方式中，泵浦耦合装置还包括支撑单元，支撑单元的一侧支撑于操作面板，固定单元设置在支撑单元的另一侧，固定单元被配置为沿支撑单元的高度方向往复移动，以调节第一容纳腔与操作面板之间的距离。

7、在一种可行的实现方式中，支撑单元朝向固定单元的一侧设置有滑动槽，固定单元朝向支撑单元的一侧设置有和滑动槽相互适配的滑块；滑块被配置为沿滑动槽往复移动；

8、或者，支撑单元朝向固定单元的一侧设置有滑块，固定单元朝向支撑单元的一侧设置有和滑块相互适配的滑动槽，滑动槽被配置为沿滑块往复移动。

9、在一种可行的实现方式中，支撑单元包括至少两个间隔设置的滑动槽，固定单元设置有和滑动槽相互适配的滑块，滑块被配置为沿滑动槽的侧壁往复移动。

10、在一种可行的实现方式中，泵浦耦合装置还包括第一定位件，支撑单元设置有和滑动槽相互连通的第一通孔；

11、第一定位件被配置为能够穿设于第一通孔内，并抵顶于滑块的侧壁。

12、在一种可行的实现方式中，支撑单元包括第一调节组件和第二调节组件中的至少一者；

13、第一调节组件位于支撑单元沿长度方向的端部，且被配置为使支撑单元沿长度方向的两端在操作面板上形成高度差；其中，长度方向与第一容纳腔的延伸方向一致；

14、第二调节组件位于支撑单元沿宽度方向的端部，且被配置为使支撑单元沿宽度方向设置的两端在操作面板上形成高度差；其中，宽度方向与第一容纳腔的延伸方向相互垂直设置。

15、在一种可行的实现方式中，第一调节组件包括至少两个调节件；

16、支撑单元设置有和调节件相互适配的第二通孔，第二通孔设置于支撑单元朝向操作面板的一侧，至少两个第二通孔沿支撑单元的长度方向设置；

17、调节件的一端和操作面板连接，调节件的另一端穿设于第二通孔内；

18、至少两个调节件被配置为能够调节支撑单元和操作面板之间的距离，以使支撑单元沿长度方向的两端在操作面板上形成高度差。

19、在一种可行的实现方式中，固定单元包括升降组件和固定组件；

20、第一容纳腔形成在固定组件上；

21、升降组件设置有第二容纳腔，第二容纳腔沿泵浦激光的发射路径延伸设置，固定组件穿设于第二容纳腔内；升降组件设置在支撑单元上。

22、在一种可行的实现方式中，泵浦耦合装置还包括第二定位件，升降组件设置有和第二容纳腔连通的第三通孔；

23、第二定位件被配置为穿设于第三通孔内，且能够抵顶于固定组件的外侧壁。

24、在一种可行的实现方式中，还包括二向色镜，二向色镜设置于固定组件背向泵浦激光射入的一端；二向色镜的中心位于泵浦激光的中轴线上；

25、固定组件可绕第二容纳腔的轴线转动，且被配置为能够带动二向色镜绕泵浦激光的中轴线转动，以调节二向色镜的角度。

26、在一种可行的实现方式中，升降组件上设置有第三定位件，第三定位件设置于升降组件背向泵浦激光射入的一端；

27、二向色镜朝向第一容纳腔的一端设置有和第三定位件相互适配的定位孔，第三定位件被配置为当二向色镜转动至特定位置时插入至定位孔。

28、在一种可行的实现方式中，还包括温度传感器；

29、升降组件设置有和第一容纳腔相互并列设置的第三容纳腔，第三容纳腔被配置为容纳温度传感器；

30、温度传感器被配置为检测第一容纳腔的温度。

31、在一种可行的实现方式中，固定单元的外侧壁延伸有多个散热片，多个散热片和第一容纳腔对应设置。

32、在一种可行的实现方式中，透镜组包括两个平凸透镜；

33、第一容纳腔包括中间腔和位于中间腔两端的安装腔，安装腔的内径大于中间腔的内径，安装腔和中间腔的连接处形成台阶面，平凸透镜安装于安装腔且抵接于台阶面。

34、在一种可行的实现方式中，平凸透镜背向中间腔的一面设置有压圈，压圈和安装腔螺纹连接，平凸透镜限位于压圈和台阶面之间。

35、本申请实施例还提供了一种超短脉冲激光器，包括半导体泵浦和以上任一方案所述的泵浦耦合装置；

36、半导体泵浦和泵浦耦合装置连接，半导体泵浦被配置为用于发射泵浦激光。

37、本申请实施例提供了一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，包括固定单元和透镜组。其中，固定单元形成有第一容纳腔，第一容纳腔被配置为沿泵浦激光的发射路径延伸，透镜组设置于第一容纳腔内。固定单元的一端和半导体泵浦连接，半导体泵浦发射泵浦激光，泵浦激光从第一容纳腔的一端射入，经由透镜组并由第一容纳腔的另一端射出，本申请实施例通过将透镜组设置于第一容纳腔内，且将透镜组的中心设置于泵浦激光发射路径的中轴线上，在组装泵浦耦合装置的过程中，将透镜组设置于第一容纳腔内，泵浦激光由第一容纳腔的一端射入透镜组，无需调节透镜组内每个透镜的位置，简化了组装步骤，提高了组装精度，提高了泵浦耦合装置的结构稳定性。

技术特征：

1.一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，包括固定单元(111)和透镜组(113)；

2.根据权利要求1所述的一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，还包括支撑单元(112)，所述支撑单元(112)的一侧支撑于操作面板，所述固定单元(111)设置在所述支撑单元(112)的另一侧，所述固定单元(111)被配置为沿所述支撑单元(112)的高度方向往复移动，以调节所述第一容纳腔(1112)与所述操作面板之间的距离。

3.根据权利要求2所述的一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，所述支撑单元(112)朝向所述固定单元(111)的一侧设置有滑动槽(1121)，所述固定单元(111)朝向所述支撑单元(112)的一侧设置有和所述滑动槽(1121)相互适配的滑块(1116)；所述滑块(1116)被配置为沿所述滑动槽(1121)往复移动；

4.根据权利要求3所述的一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，所述支撑单元(112)包括至少两个间隔设置的滑动槽(1121)，所述固定单元(111)设置有和所述滑动槽(1121)相互适配的滑块(1116)，所述滑块(1116)被配置为沿所述滑动槽(1121)的侧壁往复移动。

5.根据权利要求4所述的一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，还包括第一定位件(114)，所述支撑单元(112)设置有和所述滑动槽(1121)相互连通的第一通孔；

6.根据权利要求2-5任一项所述的一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，所述支撑单元(112)包括第一调节组件和第二调节组件中的至少一者；

7.根据权利要求6所述的一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，所述第一调节组件包括至少两个调节件(1122)；

8.根据权利要求2-5任一项所述的一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，所述固定单元(111)包括升降组件(1113)和固定组件(1111)；

9.根据权利要求8所述的一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，还包括第二定位件(115)，所述升降组件(1113)设置有和所述第二容纳腔(1114)连通的第三通孔；

10.根据权利要求9所述的一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，还包括二向色镜(116)，所述二向色镜(116)设置于所述固定组件(1111)背向所述泵浦激光射入的一端；所述二向色镜(116)的中心位于所述泵浦激光的中轴线上；

11.根据权利要求10所述的一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，所述升降组件(1113)上设置有第三定位件(1117)，所述第三定位件(1117)设置于所述升降组件(1113)背向所述泵浦激光射入的一端；

12.根据权利要求8所述的一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，还包括温度传感器(117)；

13.根据权利要求1-5任一项所述的一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，所述固定单元(111)的外侧壁延伸有多个散热片(1118)，多个所述散热片(1118)和所述第一容纳腔(1112)对应设置。

14.根据权利要求8所述的一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，所述透镜组(113)包括两个平凸透镜；

15.根据权利要求14所述的一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，其特征在于，所述平凸透镜背向所述中间腔(111b)的一面设置有压圈(111c)，所述压圈(111c)和所述安装腔(111a)螺纹连接，所述平凸透镜限位于所述压圈(111c)和所述台阶面之间。

技术总结
本申请实施例提供了一种超短脉冲激光器的泵浦耦合装置，包括固定单元和透镜组；固定单元的一端和半导体泵浦连接，半导体泵浦被配置为用于发射泵浦激光；固定单元形成有第一容纳腔，第一容纳腔被配置为沿泵浦激光的发射路径延伸，透镜组设置于第一容纳腔内，泵浦激光被配置为从第一容纳腔的一端射入，经由透镜组并由第一容纳腔的另一端射出；以简化了组装步骤，提高了组装精度，进而提高泵浦耦合装置的结构稳定性。

技术研发人员：张明山,刘民哲,赵坤,王丽莎,刘梦霖,翟瑞占,贾中青,孙丽媛,王巍,李欢欣
受保护的技术使用者：山东省科学院激光研究所
技术研发日：20230421
技术公布日：2024/1/14