一种泵浦组件的制作方法

1.本发明涉及大能量固体激光器领域，尤其涉及一种泵浦组件。


背景技术：

2.激光的产生是通过外部泵浦源使激光材料中的粒子从低能态跃迁到高能态，发生“粒子数反转”。频率适中的电磁波入射到该反转激光材料上，入射光子促使高能级原子降落到低能级而发射出附加光子，形成光波放大，最终在谐振腔作用下输出激光。
3.目前的固体激光器中，多将增益介质焊接在热沉上，当泵浦光照射到增益介质上时，晶体内部发生粒子数反转，通过受激辐射产生激光。由于存在泵浦光吸收不充分等原因，泵浦吸收效率较低，产生了大量的热损耗，影响泵浦光-激光转化效率，严重制约了激光器性能的进一步提升。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供了一种泵浦组件，该泵浦组件能够大幅提高泵浦光利用效率、泵浦吸收效率。
5.为实现上述目的，本发明实施例所采用的技术方案如下：
6.一种泵浦组件，包括：增益介质晶棒，所述增益介质晶棒的部分侧壁为抛光面，剩余侧壁为磨砂面；所述抛光面表面上涂镀有金层，所述抛光面外侧包覆连接有介质热沉，所述磨砂面外侧包覆连接有弧形二极管阵列，所述弧形二极管阵列外侧包覆连接有二极管热沉。
7.进一步地，所述增益介质晶棒的半个侧壁为抛光面，所述抛光面与所述介质热沉焊接。
8.进一步地，所述介质热沉以及所述二极管热沉均为上窄下宽的结构。
9.进一步地，所述介质热沉与所述二极管热沉通过螺栓连接。
10.进一步地，还包括散热片，所述散热片连接于所述介质热沉以及所述二极管热沉下方，所述散热片上连接有风扇。
11.进一步地，所述弧形二极管阵列发射波长为808nm的泵浦光。
12.进一步地，所述增益介质晶棒由nd：yag晶体制备而成。
13.本发明的一种泵浦组件具有如下有益效果：
14.1、本发明，通过将增益介质晶棒与介质热沉的焊接面加工成抛光面，使得泵浦光入射到该焊接面时，泵浦光不会被介质热沉大量吸收，而是发生镜面反射，返回到增益介质晶棒中，继续参与受激辐射，从而提高泵浦吸收效率以及泵浦光-激光转化效率，降低了泵浦组件的热损耗，提高环境适应性。
15.2、本发明，通过将增益介质晶棒与弧形二极管阵列的连接面加工成磨砂面，使弧形二极管阵列发出的泵浦光通过散射，均匀照射进入增益介质晶棒中，保证激光光斑的均匀度，提升泵浦转化效率。
16.3、本发明，介质热沉包覆连接于抛光面外侧，弧形二极管阵列包覆连接于磨砂面外侧，弧形二极管阵列以环绕包覆的形式包绕于磨砂面外侧，能够提升光斑的均匀度，提高光束质量。
17.4、本发明，介质热沉包覆连接于抛光面外侧，二极管热沉包覆连接于弧形二极管阵列外侧，环绕包覆的连接方式，能够保证在环境温度较高时，介质热沉以及二极管热沉均具备足够的散热能力。
18.5、本发明，散热片用于带走二极管发光时产生的热量，风扇用于对散热片进行吹扫散热，结合介质热沉对增益介质晶棒的散热、二极管热沉对弧形二极管阵列的散热，使得整个泵浦组件散热快，散热充分。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的上提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明实施例的泵浦组件的结构示意图；
21.图2为本发明实施例的泵浦组件的原理结构示意图。
22.附图标记说明：
23.1-增益介质晶棒；11-抛光面；12-磨砂面；2-介质热沉；3-弧形二极管阵列；4
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二-极管热沉；5-螺栓；6-散热片；7-风扇。
具体实施方式
24.为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种泵浦组件做进一步地详细的描述。
25.如图1-2所示，其示为本发明实施例的一种泵浦组件，包括：增益介质晶棒1、介质热沉2、弧形二极管阵列3以及二极管热沉4。
26.其中，增益介质晶棒1的部分侧壁为抛光面11，剩余侧壁为磨砂面12；抛光面11表面上涂镀有金层，抛光面11外侧包覆连接有用于给增益介质晶棒1散热的介质热沉2。
27.进一步地，增益介质晶棒1的半个侧壁为抛光面11，抛光面11与介质热沉2焊接。使得弧形二极管阵列3发射的泵浦光入射到抛光面11时，发生镜面反射，返回到增益介质晶棒1中，继续参与受激辐射，从而提高泵浦光的利用率，进而提高泵浦吸收效率，提升泵浦部分的光-光转化效率。
28.进一步地，增益介质晶棒1由nd：yag晶体制备而成。
29.进一步地，磨砂面12外侧包覆连接有用于产生泵浦光的弧形二极管阵列3，弧形二极管阵列3的外侧包覆连接有用于对弧形二极管阵列3散热的二极管热沉4。泵浦光照射到增益介质晶棒1上，通过磨砂面12的侧表面，通过散射，均匀地进入增益介质晶棒1中，保证了激光光斑的均匀度。
30.进一步地，弧形二极管阵列3发射的泵浦光波长为808nm。808nm的泵浦光发射光谱，能够与nd：yag增益介质的吸收光谱产生很好的匹配，从而产生较高的泵浦效率。
31.进一步地，介质热沉2以及二极管热沉4均为上窄下宽的结构，参见附图1，具体地，该结构为五面体结构，上部为较窄，下部较宽，这样的设置使得泵浦组件尺寸小，重量轻；泵浦组件稳定性好。
32.进一步地，介质热沉2与二极管热沉4通过螺栓5连接为一体，螺栓5穿过介质热沉2与二极管热沉4将两者连接，连接快捷牢固。
33.进一步地，还包括散热片6，散热片6连接于介质热沉2以及二极管热沉4下方，散热片6上连接有风扇7。散热片6带走弧形二极管阵列3发光时产生的热量，风扇7带走散热片6的热量，使得泵浦组件散热快，散热充分。
34.以上借助具体实施例对本发明做了进一步地描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书下对下述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。


技术特征：
1.一种泵浦组件，其特征在于，包括：增益介质晶棒(1)，所述增益介质晶棒(1)的部分侧壁为抛光面(11)，剩余侧壁为磨砂面(12)；所述抛光面(11)表面上涂镀有金层，所述抛光面(11)外侧包覆连接有介质热沉(2)，所述磨砂面(12)外侧包覆连接有弧形二极管阵列(3)，所述弧形二极管阵列(3)外侧包覆连接有二极管热沉(4)。2.如权利要求1所述的泵浦组件，其特征在于，所述增益介质晶棒(1)的半个侧壁为抛光面(11)，所述抛光面(11)与所述介质热沉(2)焊接。3.如权利要求2所述的泵浦组件，其特征在于，所述介质热沉(2)以及所述二极管热沉(4)均为上窄下宽的结构。4.如权利要求3所述的泵浦组件，其特征在于，所述介质热沉(2)与所述二极管热沉(4)通过螺栓(5)连接。5.如权利要求4所述的泵浦组件，其特征在于，还包括散热片(6)，所述散热片(6)连接于所述介质热沉(2)以及所述二极管热沉(4)下方，所述散热片(6)上连接有风扇(7)。6.如权利要求1所述的泵浦组件，其特征在于，所述弧形二极管阵列(3)发射波长为808nm的泵浦光。7.如权利要求2所述的泵浦组件，其特征在于，所述增益介质晶棒(1)由nd：yag晶体制备而成。

技术总结
本发明提供了一种泵浦组件，包括：增益介质晶棒，所述增益介质晶棒的部分侧壁为抛光面，剩余侧壁为磨砂面；所述抛光面表面上涂镀有金层，所述抛光面外侧包覆连接有介质热沉，所述磨砂面外侧包覆连接有弧形二极管阵列，所述弧形二极管阵列的外侧包覆连接有二极管热沉。本发明泵浦吸收效率高，泵浦光-激光转化效率高。率高。率高。


技术研发人员：邱欣蕊
受保护的技术使用者：北京东方锐镭科技有限公司
技术研发日：2020.12.29
技术公布日：2022/6/30