專利名稱：一種激光增益介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種激光增益介質(zhì)。
背景技術(shù)：
通常的激光增益介質(zhì)采用Nd:YAG或Nd，Ce:YAG激光棒或激光板條(即摻雜釹離子 的YAG激光增益介質(zhì)或者鈰、釹共摻的YAG激光增益介質(zhì))，其功能單純，用于產(chǎn)生特定波長(zhǎng) 的激光，Nd:YAG激光器的調(diào)Q功能通常采用與Nd:YAG分離使用的Cr4+:YAG晶體調(diào)Q元件 來實(shí)現(xiàn)，在使用時(shí)需要對(duì)整個(gè)光路做仔細(xì)的調(diào)整，使增益介質(zhì)與Cr4+ = YAG晶體調(diào)Q元件水平 對(duì)中，調(diào)整過程比較復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且能量損耗大。此外在遠(yuǎn)程測(cè)距、激光制導(dǎo)、激光加工等應(yīng)用中，要求激光器實(shí)現(xiàn)基橫模運(yùn)轉(zhuǎn)，來 獲得光束發(fā)散角小、光斑均勻的高質(zhì)量激光束。高功率激光器常采用非穩(wěn)腔設(shè)計(jì)，在輸出反 射鏡上鍍高斯膜實(shí)現(xiàn)非穩(wěn)腔選模是一種實(shí)用的選模方式，以實(shí)現(xiàn)平面輸出鏡的反射率沿徑 向高斯分布。但采用這樣的選模方式，需要配備專門的高斯膜反射鏡，使用不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有調(diào)Q功能的激光增益介質(zhì)。本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種具有調(diào)Q、選模功能的激光增益介質(zhì)。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的激光增益介質(zhì)，是在常規(guī)的激光增益介質(zhì)的一 端鍵合調(diào)Q晶體。所述激光增益介質(zhì)為Nd:YAG激光晶體或Nd，CeiYAG激光晶體，所述調(diào)Q晶體為 Cr4+ = YAG激光晶體。所述激光增益介質(zhì)、調(diào)Q晶體為圓柱形；所述激光增益介質(zhì)的鍵合端面具有內(nèi)凹 或外凸的球形弧面，與之鍵合的調(diào)Q晶體一端為相適配的外凸或內(nèi)凹球形弧面。球形弧面 的曲率半徑較佳為2-1000mm。所述激光增益介質(zhì)與調(diào)Q晶體未鍵合的一端鍍有反射膜。通過在普通的Nd:YAG激光增益介質(zhì)或Nd，Ce:YAG激光晶體上鍵合Cr4+:YAG晶 體，使該激光增益介質(zhì)具有了調(diào)Q功能，而且由于直接鍵合，確保了激光增益介質(zhì)與調(diào)Q晶 體的水平對(duì)中，以本發(fā)明的新型增益介質(zhì)制成的激光器在使用時(shí)不再需要對(duì)整個(gè)光路做調(diào) 整，省時(shí)省力，特別是通過鍵合，兩個(gè)物體的距離縮短，可使激光器的體積縮小，另外反射面 減少也使系統(tǒng)的能耗減少。對(duì)上述激光增益介質(zhì)和調(diào)Q晶體鍵合面做球形弧面加工，通過 Cr4+:YAG晶體的厚度變化，從而控制晶體透過率使其具備選模功能，改善了激光性能、拓寬 了用途。


本發(fā)明將通過實(shí)施例并參照附圖的方式說明，其中 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的激光裝置示意圖。
圖2-3是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示的為現(xiàn)有技術(shù)的具有選模功能的激光裝置示意圖。包括反射鏡1、電 光晶體2、偏振器3、增益介質(zhì)4、高斯膜反射鏡5。為了實(shí)現(xiàn)選模功能，需要額外增加新的裝 置高斯膜反射鏡。如附圖2-3所示的本發(fā)明激光增益介質(zhì)，是在圓柱形的激光增益介質(zhì)6如 Nd:YAG(或Nd，Ce:YAG)以及近紅外波段調(diào)Q晶體7 Cr4+:YAG的一個(gè)端面作高精密的表面 光學(xué)加工，得到設(shè)定曲率半徑R為2-1000mm的球形弧面。其中激光增益介質(zhì)6的端面加工 成凸球形弧面形狀；調(diào)Q晶體7的一端加工成相適配的同樣曲率半徑的凹球形弧面形狀。 將激光增益介質(zhì)和調(diào)Q晶體的球形弧面擴(kuò)散鍵合，得到新的激光增益介質(zhì)為具有調(diào)Q、選模 功能的圓柱形激光棒9。此外還需要對(duì)鍵合的激光棒9的柱面做滾圓加工，并在激光棒9的 兩個(gè)端面按常規(guī)工藝拋光和鍍膜8，其中，激光增益介質(zhì)6的一端鍍膜為部分反射膜，調(diào)Q晶 體7的一端鍍膜為全反射膜，以形成光學(xué)諧振腔。采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)的激光增益介質(zhì)，在原本只作為激光工作物質(zhì)的Nd:YAG(或 Nd, Ce: YAG)上集成了調(diào)Q晶體Cr4+:YAG，同時(shí)適當(dāng)曲率半徑的球面加工使Cr4+ = YAG的透過 率呈現(xiàn)高斯分布，從而具備了選模功能，這樣不僅可以改善光束質(zhì)量，而且結(jié)構(gòu)緊湊、體積 縮小，利于器件的小型化，同時(shí)簡(jiǎn)化了激光器的裝調(diào)和維護(hù)工作。本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的 新特征或任何新的組合。
權(quán)利要求
一種激光增益介質(zhì)，其特征在于所述激光增益介質(zhì)的一端與調(diào)Q晶體一端鍵合。
2.如權(quán)利要求1所述的激光增益介質(zhì)，其特征在于所述激光增益介質(zhì)為Nd:YAG激光 晶體或Nd，Ce:YAG激光晶體，所述調(diào)Q晶體為Cr4+:YAG激光晶體。
3.如權(quán)利要求1或2所述的激光增益介質(zhì)，其特征在于所述激光增益介質(zhì)、調(diào)Q晶體 為圓柱形；所述激光增益介質(zhì)的鍵合端面具有內(nèi)凹或外凸的球形弧面，與之鍵合的調(diào)Q晶 體一端為相適配的外凸或內(nèi)凹球形弧面。
4.如權(quán)利要求3所述的激光增益介質(zhì)，其特征在于所述球形弧面的曲率半徑為 2-1000mm。
5.如權(quán)利要求3所述的激光增益介質(zhì)，其特征在于所述激光增益介質(zhì)與調(diào)Q晶體未 鍵合的一端鍍有反射膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光增益介質(zhì)，激光增益介質(zhì)的一端與調(diào)Q晶體一端鍵合。特別是激光增益介質(zhì)具有內(nèi)凹或外凸的球形弧面，與之鍵合的調(diào)Q晶體一端為相適配的外凸或內(nèi)凹球形弧面，通過二者鍵合方式得到的激光增益介質(zhì)具有選模、調(diào)Q功能，以它作為增益介質(zhì)制成的激光器具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、裝調(diào)簡(jiǎn)單、輸出光束質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01S3/115GK101931160SQ20091031032
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者葉茂, 湯海濤, 王國(guó)強(qiáng), 鄒武應(yīng) 申請(qǐng)人:成都東駿激光股份有限公司