一种提高ld泵浦均匀性的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于激光器泵浦耦合技术领域，具体地说涉及一种提高LD泵浦均匀性的装置及方法。
【背景技术】
[0002]泵浦源是激光器必不可少的能量来源，激光二极管LD作为激光泵浦源，具有波长单一，转换效率高的优点。激光二极管一般是由十数到数十个发光点组成一个巴条，长度约lcm，宽度为微米量级。巴条的长度方向为二极管发光单元的慢轴，其宽度方向为快轴。由于受生产工艺的限制，慢轴发散角全角约10°，快轴发散角全角约40°，为了提高二极管光线的可传输性，生产厂商采用柱面镜对快轴方向准直，准直后的快轴发散角可以压缩到
0.5°以内。
[0003]在快轴准直过程中，会出现快轴指向不一致的问题，导致泵浦光的空间分布不均匀。为了提高泵浦光的均匀性，一般采用多个LD阵列从不同的方向进行叠加，叠加后的光斑调制度降低，均匀性提高，但是这种方法的使用范围受到很大的限制；另一种方法是采用微透镜阵列对泵浦光进行二次整形，该方法可以有效的提高泵浦均匀性，但是微透镜阵列的造价高昂，并且不同的LD阵列需要单独设计微透镜阵列，提高了成本。
【发明内容】
[0004]现有的提高泵浦光均匀性的方法均是采用单纯的在空间上对泵浦光进行整形、叠加等措施，存在使用空间局限性大、成本高的缺点，并且没有充分利用激光介质的储能特性。针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种提高LD泵浦均匀性的装置及方法。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]一种提高LD泵浦均匀性的装置，包括依次排列的LD阵列、聚焦透镜和激光介质，所述聚焦透镜的下方设置有超声驱动平移台，所述激光介质的荧光寿命不低于10ys量级，所述LD阵列、聚焦透镜和激光介质设置为同光轴结构；
[0007]所述超声驱动平移台的移动方向与LD阵列的快轴方向一致，并且与LD阵列的光轴垂直。
[0008]进一步，所述LD阵列设置为自带准直透镜结构。
[0009]进一步，所述聚焦透镜在LD阵列的光轴两侧对称移动。
[0010]进一步，所述聚焦透镜设置为球面透镜。
[0011]进一步，所述聚焦透镜设置为柱面透镜，所述柱面透镜的高度方向与LD阵列自带的准直透镜的高度方向一致。
[0012]进一步，所述聚焦透镜与激光介质之间的距离小于2倍的聚焦透镜焦距。
[0013]另，本发明还提供一种提高LD泵浦均匀性的装置的使用方法，包括如下步骤:
[0014](I)启动超声驱动平移台，带动聚焦透镜移动；
[0015](2)经LD阵列发出的泵浦光，入射到聚焦透镜被聚焦后，在激光介质表面形成光斑；
[0016](3)在聚焦透镜往返移动的过程中，带动激光介质上的光斑往返扫动；
[0017](4)进行脉冲提取。
[0018]进一步，所述LD阵列发出的泵浦光为脉冲式或连续式。
[0019]进一步，所述激光介质的吸收光谱与LD阵列的发射光谱相匹配。
[0020]进一步，所述激光介质所需要的光斑大小，通过改变超声驱动平移台的移动范围、聚焦透镜与激光介质之间的距离来调节。
[0021]本发明的有益效果是:
[0022]1、本发明通过超声驱动平移台带动聚焦透镜往返移动，促使泵浦光在激光介质上实现周期性扫描，有效提高泵浦均匀性。
[0023]2、本发明可以根据LD阵列的调制空间周期和激光介质的荧光寿命，调节超声驱动平移台的移动周期，灵活性高，应用范围广。
[0024]3、本发明中利用激光介质的荧光寿命较长的特点，当泵浦光在激光介质上周期扫描时，激光介质发挥自身储能累积效应，有效提高其储能均匀性。
[0025]4、本发明具有成本低、占用空间少的特点。
【附图说明】
[0026]图1是本发明的整体结构示意图；
[0027]图2为本发明光斑扫动的原理图；
[0028]图中:LD阵列1、聚焦透镜2、激光介质3、超声驱动平移台4、泵浦光5。
【具体实施方式】
[0029]为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0030]实施例一:
[0031]如图1、图2所示，一种提高LD泵浦均匀性的装置，包括依次排列的LD阵列1、聚焦透镜2和激光介质3，所述聚焦透镜2的下方设置有超声驱动平移台4，所述超声驱动平移台4的移动方向与LD阵列I的快轴方向一致，并且与LD阵列I的光轴垂直，启动所述超声驱动平移台4，带动所述聚焦透镜2在LD阵列I的光轴两侧对称移动，占用空间少，成本低，作为优选，本发明中所述LD阵列I的快轴方向为垂直纸面方向。
[0032]所述LD阵列I发出的泵浦光5为脉冲式或连续式，并且所述LD阵列I设置为自带准直透镜结构，对LD阵列I快轴方向的光束进行准直，所述LD阵列1、聚焦透镜2和激光介质3设置为同光轴结构，所述激光介质3的吸收光谱与LD阵列I的发射光谱相匹配，所述激光介质3的焚光寿命不低于100 μ s量级，有助于激光介质3最大限度的储存泵浦光的會κΜ。
[0033]所述泵浦光5经过聚焦透镜2的聚焦作用后，有效降低损耗，提高耦合效率，所述聚焦透镜2设置为柱面透镜或球面透镜，所述柱面透镜的高度方向与LD阵列I自带的准直透镜的高度方向一致，所述柱面透镜、准直透镜的高度方向均指柱面的高度方向。
[0034]所述一种提高LD泵浦均匀性的装置进行均化的方法，包括如下步骤:
[0035](I)根据LD阵列I发出的泵浦光5，调整超声驱动平移台4的移动范围，以及聚焦透镜2与激光介质3之间的距离；
[0036](2)启动超声驱动平移台4，带动聚焦透镜2，在LD阵列I光轴的两侧对称移动；
[0037](3)所述泵浦光5经过准直后，入射到聚焦透镜2，并且经聚焦透镜2聚焦，在激光介质3表面形成光斑；
[0038](4)在聚焦透镜2往返移动的过程中，带动激光介质3上的光斑往返扫动，利用激光介质3的储能累积效应，完成泵浦光5的均化过程；
[0039](5)进行脉冲提取，得到脉冲式储能激光。
[0040]实施例二:
[0041]如图1、图2所示，所述激光介质3所需要的光斑大小Dl，可以通过改变超声驱动平移台4的移动