固體激光器用yag棒的固定方法

 

　　固體激光器中，由泵浦系統輻射的光能，經過聚焦腔，使在固體工作物質中的激活粒子能夠有效的吸收光能，讓工作物質中形成粒子數反轉，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

 

　　技術領域：本發明屬于光電器件領域，具體的說，本發明涉及一種固體激光器用YAG棒的固定方法。

 

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

 

　　其應用領域十分廣泛，如激光打標、激光雕刻、激光切割、激光焊接等工業加工領域；還有醫療領域中的激光手術刀、激光脫毛等；在軍事領域也得到多方面的應用，如激光雷達、激光引信、激光測距等。一般的，按半導體激光器的工作模式，DPL分兩種，一種是連續半導體激光器泵浦模式，一種是準連續半導體激光器泵浦模式。連續半導體激光器泵浦的DPL主要應用在工業加工領域，YAG棒和半導體激光器都需要復雜的通水致冷結構；而準連續半導體激光器泵浦的DPL主要應用于軍事領域，它具有單脈沖能量大、重復頻率小、結構簡單緊湊、體積小等特點，在致冷方面也無需龐大的水循環冷卻系統，只需小巧方便的半導體致冷(TEC)即可。為了實現單脈沖輸出能量盡量大，研究人員一般會密集封裝半導體激光二極管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，又使整個結構顯得更為緊湊。而YAG棒的放置，現在傳統的辦法是將其半圓弧面金屬化，然后焊接在相應的無氧銅熱沉上，這種方法焊接密實可靠，但實際應用中，用戶經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，本發明就是基于此點而設計考慮的一種新穎固定方法。發明內容本發明的目的在于，提供一種有效的固體激光器用YAG棒的固定方法，方便DPL系統中YAG棒的替換。為實現上述發明目的，本發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開縱向開有多個細孔；

 

　　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孔，將YAG棒固定在YAG棒無氧銅熱沉上；步驟5在半導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應的下圓弧凹槽；步驟6將半導體激光二極管陣列封裝在半導體激光二極管熱沉上的下圓弧凹槽內；步驟7將固定有YAG棒的熱沉扣置于半導體激光二極管熱沉的下圓弧凹槽上，并將半導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；之后給半導體激光二極管陣列通電工作，即可實現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，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。本發明與現有技術相比，其優點在于YAG棒表面無需金屬化，避免了金屬化過程中復雜工藝的實施，因為傳統工藝上金屬化過程一般都是Ti/Pt/Au或Ti/Au的濺射過程，需要專業的高真空濺射設備，濺射時間長，操作復雜；這種方法中YAG棒無需同YAG棒熱沉進行焊接，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試驗中。