一种激光放大器和激光加工设备的制作方法

本申请涉及激光加工，尤其涉及一种激光放大器。

背景技术：

1、部分端面泵浦板条激光放大器，是一种区别与传统棒状晶体和板条晶体的放大器，又称为innoslab放大器。该结构是由德国fraunhofer激光技术研究所的杜克明博士于1996年提出。由于板条晶体只有两个通光面抛光镀膜，所以可以有效抑制ase(amplifiedspontaneous emission),即可以有效抑制放大自发辐射。典型板条晶体的厚度为1mm，且该板条晶体上下两个大面积表面与热沉紧密贴合进行散热，所以散热能力较好，可以承受高功率泵浦。

2、innoslab放大器一般采用多程放大结构，信号光与泵浦光模式匹配较好，增益提取充分，输出的放大光光束质量高。并且innoslab放大器的关键是放大腔，相关技术中放大腔通常采用凹-凸非稳腔(由凹面镜和凸面镜组成的放大腔)或平平腔(由两平面反射镜组成的放大腔)。信号光经过适当的整形导入放大腔后，在竖直方向上，由于上述放大腔存在热透镜效应，使腔模形成自再现；在水平方向上，利用凹-凸非稳腔或平平腔的放大效应或调整信号光的发散角，使得信号光在在放大腔中进行功率放大的同时，光斑尺寸也在放大，这样既降低放大光功率密度，又可以保持每次放大都有较高的增益系数，同时，避免因高功率密度损伤增益介质，从而innoslab放大器成为了一种较为流行的激光放大器，应用范围较广。

3、然而，由上述已知，相关技术中通常需要搭建凹-凸非稳腔或平平腔，放大腔结构复杂，调节繁琐，信号光要多次通过板条晶体，使得放大腔中的光路易失谐，稳定可靠性差。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种激光放大器，方案如下：

2、一种激光放大器，包括：

3、泵浦源，用于产生泵浦光；

4、种子源，用于产生种子光；

5、放大模组，所述泵浦光沿第一方向传输至所述放大模组，所述种子光沿第二方向传输至所述放大模组，所述第二方向与所述第一方向不同；

6、所述放大模组包括相互键合的第一晶体和第二晶体，所述第一晶体和所述第二晶体沿所述第一方向排布，且所述第一晶体位于朝向所述泵浦源的一侧；

7、所述第一晶体用于对所述第二晶体进行散热，所述第二晶体用于协同所述泵浦光对所述种子光进行放大形成放大光。

8、可选的，所述第一晶体为无掺杂晶体，所述第二晶体为掺杂晶体。

9、可选的，所述第一晶体的前端面设置有第一增透膜，所述第一增透膜的工作波段与所述泵浦光的波段相对应；

10、所述第一晶体的前端面为所述第一晶体朝向所述泵浦源的一侧表面。

11、可选的，所述第二晶体的后端面设置有第一高反膜，所述第一高反膜的工作波段与所述泵浦光的波段相对应；

12、所述第二晶体的后端面为所述第二晶体背离所述第一晶体的一侧表面。

13、可选的，所述第一晶体的前端面具有至少一个第一反射区，所述第二晶体的后端面具有至少一个第二反射区；所述第一反射区设置有第二高反膜，所述第二反射区设置有第三高反膜，所述第二高反膜和所述第三高反膜的工作波段与所述种子光的波段相对应；

14、所述第一反射区和所述第二反射区沿着所述种子光的传输光路间隔设置，所述种子光经所述第一晶体的前端面入射后，依次经所述第一反射区和所述第二反射区后出射形成所述放大光；

15、其中，所述第一增透膜覆盖所述第二高反膜，所述第一高反膜覆盖所述第三高反膜。

16、可选的，所述第一反射区沿所述第一方向的投影和所述第二反射区沿所述第一方向的投影不重叠。

17、可选的，所述第二晶体的后端面具有两个第二反射区，分别为第一子反射区和第二子反射区，所述第一晶体的前端面具有一个第一反射区，所述第一反射区沿所述第一方向的投影位于所述第一子反射区和所述第二子反射区沿所述第一方向的投影之间；

18、所述种子光经所述第一晶体的前端面入射后，依次经所述第一子反射区、所述第一反射区和所述第二子反射区，从所述第一晶体的前端面出射形成所述放大光。

19、可选的，还包括：

20、光束整形模组，所述光束整形模组位于所述泵浦源和所述放大模组之间，用于对所述泵浦光进行匀化和整形，使得所述泵浦光的光斑的光强均匀分布且呈预设形状。

21、可选的，还包括：

22、保护模组，所述保护模组包括沿所述第一方向依次排布的偏振片和四分之一波片，用于抑制传输至所述放大模组的泵浦光返回所述泵浦源。

23、一种激光加工设备，包括上述任一实施例所述的激光放大器。

24、与现有技术相比较，本申请的技术方案的有益效果如下：

25、本申请提供的激光放大器包括：泵浦源、种子源和放大模组，泵浦源产生的泵浦光沿第一方向传输至该放大模，种子源产生的种子光沿第二方向传输至该放大模组。其中，放大模组包括相互键合的第一晶体和第二晶体，第一晶体用于对第二晶体进行散热，第二晶体用于协同泵浦光对种子光进行放大形成放大光。由于第二晶体可以协同泵浦光对种子光进行放大形成放大光，也就是说第二晶体即是该激光放大器的放大腔体，从而该激光放大器并不需要搭建复杂的凹-凸非稳腔或平平腔，而是通过第二晶体就可以实现种子光的放大，因此本申请提供的激光放大器的放大腔结构简单，可以使得激光放大器的结构可以更加紧凑，有助于激光放大器的小型化。同时，种子光在第二晶体中就可以实现放大，而不需要多次穿过晶体实现放大，从而可以抑制放大腔中的光路失谐的问题，提高激光放大器的稳定可靠性。

26、另外，第一晶体用于对第二晶体进行散热，从而第一晶体可以使得第二晶体上的热量得到释放，可以抑制第二晶体由于热致应力而断裂的问题，改善了激光放大器的可靠性。同时，第一晶体可以用于实现第二晶体的散热，从而可以提高泵浦源以及种子源的功率，进而对于实现相同功率的放大光，可以降低种子光在放大腔中的往返次数，使得激光放大器的效率更高，且更加稳定。

技术特征：

1.一种激光放大器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的激光放大器，其特征在于，所述第一晶体为无掺杂晶体，所述第二晶体为掺杂晶体。

3.根据权利要求1所述的激光放大器，其特征在于，所述第一晶体的前端面设置有第一增透膜，所述第一增透膜的工作波段与所述泵浦光的波段相对应；

4.根据权利要求3所述的激光放大器，其特征在于，所述第二晶体的后端面设置有第一高反膜，所述第一高反膜的工作波段与所述泵浦光的波段相对应；

5.根据权利要求4所述的激光放大器，其特征在于，所述第一晶体的前端面具有至少一个第一反射区，所述第二晶体的后端面具有至少一个第二反射区；所述第一反射区设置有第二高反膜，所述第二反射区设置有第三高反膜，所述第二高反膜和所述第三高反膜的工作波段与所述种子光的波段相对应；

6.根据权利要求5所述的激光放大器，其特征在于，所述第一反射区沿所述第一方向的投影和所述第二反射区沿所述第一方向的投影不重叠。

7.根据权利要求5或6所述激光放大器，其特征在于，所述第二晶体的后端面具有两个第二反射区，分别为第一子反射区和第二子反射区，所述第一晶体的前端面具有一个第一反射区，所述第一反射区沿所述第一方向的投影位于所述第一子反射区和所述第二子反射区沿所述第一方向的投影之间；

8.根据权利要求1所述的激光放大器，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求8所述的激光放大器，其特征在于，还包括：

10.一种激光加工设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的激光放大器。

技术总结本申请提供了一种激光放大器和激光加工设备，涉及激光加工领域，该激光放大器包括：泵浦源、种子源和放大模组，泵浦光沿第一方向传输至该放大模，种子光沿第二方向传输至该放大模组。放大模组包括键合的第一晶体和第二晶体，第一晶体对第二晶体进行散热，第二晶体协同泵浦光对种子光放大形成放大光。由前述可知，第二晶体即是该激光放大器的放大腔体，放大腔结构简单，激光放大器的结构更加紧凑，且种子光不需要多次穿过晶体，提高可靠性。另外第一晶体对第二晶体进行散热，可以抑制第二晶体由于热致应力而断裂的问题，且可以提高泵浦源以及种子源的功率，提高激光放大器的放大效率。技术研发人员：尹兴良,苏盟,黄祝龙,黄玉涛受保护的技术使用者：北京盛镭科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25