一种紧凑型大能量铒玻璃激光器的制作方法

1.本实用新型涉及激光器技术领域，具体说的是一种紧凑型大能量铒玻璃激光器。

背景技术：

2.铒玻璃激光器近年来发展迅速，通常将铒玻璃与镁铝尖晶石键合在一起，该构型体积较小，重量较轻，但是输出能量多在400μj以下。
3.端泵构型的铒玻璃激光器体积较小，脉宽可以控制在15ns以内，但是输出能量较低。
4.大能量铒玻璃激光器多为侧泵构型，能量较大，体积较大，谐振腔较长，光脉宽较长，峰值功率提升有限。

技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种紧凑型大能量铒玻璃激光器，输出能量大，结构紧凑。
6.为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种紧凑型大能量铒玻璃激光器，包括半导体激光器、汇聚镜、铒玻璃、一个或两个半导体阵列、镁铝尖晶石和光窗，半导体激光器、汇聚镜、铒玻璃、镁铝尖晶石和光窗沿中心直线依次排列，半导体激光器输出的激光经汇聚镜汇聚后向铒玻璃的前端面注入激光，铒玻璃的前端面镀制1535nm全反膜，铒玻璃的侧面设置有至少一个半导体阵列或激光二极管，半导体阵列或激光二极管向铒玻璃入激光，镁铝尖晶石的后端面上镀制有1535nm部分反射膜，铒玻璃输出的激光经镁铝尖晶石由光窗射出。
7.进一步，汇聚镜为平凸透镜。
8.进一步，两个半导体阵列或激光二极管对应设置在铒玻璃的两侧上。
9.进一步，铒玻璃的后端面镀制1535nm增透膜。
10.进一步，镁铝尖晶石的前端面镀制1535nm增透膜。
11.进一步，铒玻璃用于半导体阵列激光射入的侧表面抛光，其余侧面打毛。
12.进一步，镁铝尖晶石的端面尺寸大于铒玻璃的端面尺寸。
13.进一步，镁铝尖晶石和铒玻璃分体设置。
14.本实用新型有益效果是：
15.1、本激光器采用端面泵浦与侧面泵浦相结合的泵浦方式，较常规的铒玻璃激光器输出功率更高，能达到1.5mj以上，脉宽可以控制在10ns以内，相较于传统的侧泵构形激光器内的半导体阵列，本激光器内的半导体阵列额定功率小，本激光器的宽度明显降低，体积也明显紧凑，具备小型化、轻量化、易生产的特点。
16.2、将铒玻璃用于半导体阵列激光射入的侧表面抛光，其余侧面打毛，可提高泵浦光的利用率。
17.3、镁铝尖晶石和铒玻璃分体设置，互相不再接触，防止两者键合设置时，因局部激
光功率密度较高时，键合面热损伤，分体之后热稳定性较好，并且方便调节谐振腔。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图；
19.图2为本实用新型的铒玻璃镀膜示意图；
20.图中：1、半导体激光器，2、汇聚镜，3、铒玻璃，4、第一半导体阵列，5、第二半导体阵列，6、镁铝尖晶石，7、光窗。
具体实施方式
21.下面结合附图给出实用新型的较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。这里，将给出相应附图对本实用新型进行详细说明。需要特别说明的是，这里所描述的优选实施例子仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制或限定本实用新型。
22.在本实施方式的描述中，术语“内”、“外”、
ꢀ“
前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.如图1、图2所示，一种紧凑型大能量铒玻璃激光器，包括半导体激光器1、汇聚镜2、铒玻璃3、一个或两个半导体阵列、镁铝尖晶石6和光窗7，半导体激光器1、汇聚镜2、铒玻璃3、镁铝尖晶石6和光窗7沿中心直线依次排列，半导体激光器与半导体阵列功率较低，体积较小，半导体激光器1输出的激光经汇聚镜2汇聚后向铒玻璃3的前端面注入激光，使用铒玻璃3作为增益介质，铒玻璃3的前端面镀制1535nm全反膜，铒玻璃3的侧面设置有至少一个半导体阵列或激光二极管，半导体阵列或激光二极管向铒玻璃3入激光，镁铝尖晶石6作为调q晶体，镁铝尖晶石6的后端面上镀制有1535nm部分反射膜，部分反射膜是将部分激光反射，并非全部反射，铒玻璃3与镁铝尖晶石6共同构成谐振腔，当激光注入到铒玻璃3中一定程度后，谐振腔输出激光，铒玻璃3输出的激光经镁铝尖晶石6由光窗7射出。
24.汇聚镜2为平凸透镜，平凸透镜的凸球面朝左或朝右均可，可将半导体激光器1输出的激光进行汇聚，在铒玻璃前端面形成d0.3mm的光斑。
25.若设置两个半导体阵列在铒玻璃3的外侧，则两个半导体阵列对应设置在铒玻璃3的两侧上，包括第一半导体陈列4和第二半导体阵列5，第一半导体陈列4和第二半导体阵列5均由多个发光体按铒玻璃3的长度方向对称排布组合而成，布置两个半导体阵列可降低驱动条件。
26.当采用激光二极管替代半导体阵列使用时，激光二极管的额定功率更低，整个激光器的体积进一步减小。
27.铒玻璃3的后端面镀制1535nm增透膜，消除铒玻璃表面的反射光，从而增加这些元件的透光量，减少或消除系统的杂散光。
28.镁铝尖晶石6的前端面镀制1535nm增透膜，消除镁铝尖晶石表面的反射光，从而增加这些元件的透光量，减少或消除系统的杂散光。
29.如图2所示，铒玻璃3用于半导体阵列激光射入的侧表面抛光，其余侧面打毛，打毛粗糙度可达1.6，铒玻璃3可采用长方体，半导体阵列对应的一个侧面将不再打毛，其他三面
打毛。
30.镁铝尖晶石6可采用长方体，镁铝尖晶石6的端面尺寸（截面尺寸）大于铒玻璃3的端面尺寸（截面尺寸），调整精度要求小，更容易对准。
31.镁铝尖晶石6和铒玻璃3分体设置，保证两者不接触及中心对应，不会产生两种键合时的热损伤，分体之后热稳定性较好。并且，两者分体设置，调整全反膜和部分反射膜之间的距离，使谐振腔自由可调节，实现根据使用环境不同，脉宽可调节。
32.最终成型的本新型设计的激光器，能量较高（大于1.5mj）、光脉宽较窄（低于10ns），发散角小（低于10mrad），光束质量好（m2=1.2
±
0.1），性能优越，体积紧凑，满足小型化、轻量化、高功率的新型激光器发展要求。
33.以上仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制或限定本实用新型。对于本领域的研究或技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型所声明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种紧凑型大能量铒玻璃激光器，其特征在于：包括半导体激光器（1）、汇聚镜（2）、铒玻璃（3）、一个或两个半导体阵列、镁铝尖晶石（6）和光窗（7），半导体激光器（1）、汇聚镜（2）、铒玻璃（3）、镁铝尖晶石（6）和光窗（7）沿中心直线依次排列，半导体激光器（1）输出的激光经汇聚镜（2）汇聚后向铒玻璃（3）的前端面注入激光，铒玻璃（3）的前端面镀制1535nm全反膜，铒玻璃（3）的侧面设置有至少一个半导体阵列或激光二极管，半导体阵列或激光二极管向铒玻璃（3）入激光，镁铝尖晶石（6）的后端面上镀制有1535nm部分反射膜，铒玻璃（3）输出的激光经镁铝尖晶石（6）由光窗（7）射出。2.如权利要求1所述的一种紧凑型大能量铒玻璃激光器，其特征在于：汇聚镜（2）为平凸透镜。3.如权利要求1所述的一种紧凑型大能量铒玻璃激光器，其特征在于：两个半导体阵列或激光二极管对应设置在铒玻璃（3）的两侧上。4.如权利要求1所述的一种紧凑型大能量铒玻璃激光器，其特征在于：铒玻璃（3）的后端面镀制1535nm增透膜。5.如权利要求1所述的一种紧凑型大能量铒玻璃激光器，其特征在于：镁铝尖晶石（6）的前端面镀制1535nm增透膜。6.如权利要求1所述的一种紧凑型大能量铒玻璃激光器，其特征在于：铒玻璃（3）用于半导体阵列激光射入的侧表面抛光，其余侧面打毛。7.如权利要求1所述的一种紧凑型大能量铒玻璃激光器，其特征在于：镁铝尖晶石（6）的端面尺寸大于铒玻璃（3）的端面尺寸。8.如权利要求1所述的一种紧凑型大能量铒玻璃激光器，其特征在于：镁铝尖晶石（6）和铒玻璃（3）分体设置。

技术总结

一种紧凑型大能量铒玻璃激光器，包括半导体激光器、汇聚镜、铒玻璃、一个或两个半导体阵列、镁铝尖晶石和光窗，半导体激光器、汇聚镜、铒玻璃、镁铝尖晶石和光窗沿中心直线依次排列，半导体激光器输出的激光经汇聚镜汇聚后向铒玻璃的前端面注入激光，铒玻璃的前端面镀制1535nm全反膜，铒玻璃的侧面对应设置有至少一个半导体阵列，半导体阵列向铒玻璃入激光，镁铝尖晶石的后端面上镀制有1535nm部分反射膜，铒玻璃输出的激光经镁铝尖晶石由光窗射出。本激光器采用端面泵浦与侧面泵浦相结合的泵浦方式，较常规的铒玻璃激光器输出能量大，结构紧凑。结构紧凑。结构紧凑。