固體激光器用yag棒的固定方法

 

　　固體激光器中，由泵浦系統(tǒng)輻射的光能，經(jīng)過聚焦腔，使在固體工作物質(zhì)中的激活粒子能夠有效的吸收光能，讓工作物質(zhì)中形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，通過諧振腔，從而輸出激光。

 

　　專利名稱：固體激光器用yag棒的固定方法

 

　　技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明屬于光電器件領(lǐng)域，具體的說，本發(fā)明涉及一種固體激光器用YAG棒的固定方法。

 

　　背景技術(shù)：近年來半導(dǎo)體激光器泵浦摻雜的釔鋁石榴石(YAG)固體激光器(DPL)技術(shù)發(fā)展迅速，并且不斷完善成熟。

 

　　其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，如激光打標(biāo)、激光雕刻、激光切割、激光焊接等工業(yè)加工領(lǐng)域；還有醫(yī)療領(lǐng)域中的激光手術(shù)刀、激光脫毛等；在軍事領(lǐng)域也得到多方面的應(yīng)用，如激光雷達(dá)、激光引信、激光測(cè)距等。一般的，按半導(dǎo)體激光器的工作模式，DPL分兩種，一種是連續(xù)半導(dǎo)體激光器泵浦模式，一種是準(zhǔn)連續(xù)半導(dǎo)體激光器泵浦模式。連續(xù)半導(dǎo)體激光器泵浦的DPL主要應(yīng)用在工業(yè)加工領(lǐng)域，YAG棒和半導(dǎo)體激光器都需要復(fù)雜的通水致冷結(jié)構(gòu)；而準(zhǔn)連續(xù)半導(dǎo)體激光器泵浦的DPL主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，它具有單脈沖能量大、重復(fù)頻率小、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小等特點(diǎn)，在致冷方面也無需龐大的水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，只需小巧方便的半導(dǎo)體致冷(TEC)即可。為了實(shí)現(xiàn)單脈沖輸出能量盡量大，研究人員一般會(huì)密集封裝半導(dǎo)體激光二極管bar條，并且使其多段弧形排列在無氧銅熱沉上，這樣既能提高泵浦效率，又使整個(gè)結(jié)構(gòu)顯得更為緊湊。而YAG棒的放置，現(xiàn)在傳統(tǒng)的辦法是將其半圓弧面金屬化，然后焊接在相應(yīng)的無氧銅熱沉上，這種方法焊接密實(shí)可靠，但實(shí)際應(yīng)用中，用戶經(jīng)常更換不同長度或直徑的YAG棒，而焊接固定YAG的方法不可逆，造成很大的不必要浪費(fèi)，本發(fā)明就是基于此點(diǎn)而設(shè)計(jì)考慮的一種新穎固定方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種有效的固體激光器用YAG棒的固定方法，方便DPL系統(tǒng)中YAG棒的替換。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種固體激光器用YAG棒的固定方法，包括如下步驟步驟1在一矩形的YAG棒熱沉的一表面縱向開有一上圓弧凹槽；步驟2在矩形的YAG棒熱沉的上圓弧凹槽的兩邊錯(cuò)開縱向開有多個(gè)細(xì)孔；

 

　　步驟3將YAG棒居中放在YAG棒熱沉的上圓弧凹槽里；步驟4用不銹鋼絲依次穿過YAG棒無氧銅熱沉上圓弧凹槽兩邊的細(xì)孔，將YAG棒固定在YAG棒無氧銅熱沉上；步驟5在半導(dǎo)體激光二極管熱沉的一表面縱向開有一與YAG棒熱沉的上圓弧凹槽對(duì)應(yīng)的下圓弧凹槽；步驟6將半導(dǎo)體激光二極管陣列封裝在半導(dǎo)體激光二極管熱沉上的下圓弧凹槽內(nèi)；步驟7將固定有YAG棒的熱沉扣置于半導(dǎo)體激光二極管熱沉的下圓弧凹槽上，并將半導(dǎo)體激光二極管熱沉和YAG棒熱沉固定；步驟8在固定好的半導(dǎo)體激光二極管熱沉和YAG棒熱沉的兩端加上前后腔鏡，形成諧振腔；之后給半導(dǎo)體激光二極管陣列通電工作，即可實(shí)現(xiàn)固體激光器的激光輸出。其中YAG棒熱沉表面鍍金。其中在YAG棒熱沉上圓弧凹槽里鋪滿一層銦箔。其中銦箔的厚度為30μπι-200μπι。其中所述不銹鋼絲的直徑為0.2mm-lmm。其中用不銹鋼絲固定YAG棒時(shí)，暴露在YAG棒上的不銹鋼絲與YAG棒的圓柱軸夾角為10°-30°。其中所述將半導(dǎo)體激光二極管熱沉和YAG棒熱沉固定的方式是采用螺絲固定。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于YAG棒表面無需金屬化，避免了金屬化過程中復(fù)雜工藝的實(shí)施，因?yàn)閭鹘y(tǒng)工藝上金屬化過程一般都是Ti/Pt/Au或Ti/Au的濺射過程，需要專業(yè)的高真空濺射設(shè)備，濺射時(shí)間長，操作復(fù)雜；這種方法中YAG棒無需同YAG棒熱沉進(jìn)行焊接，使得YAG棒免受焊接過程中可能遭受的腔面污染，并使YAG棒的重復(fù)替換利用成為可能；這種用不銹鋼絲綁定的固定方法，操作時(shí)間短，方法簡單，成本低；這種方法尤其適用于不斷替換YAG棒長度或直徑的DPL試驗(yàn)中。