块状激光晶体受激自发辐射抑制装置及激光器增益模块的制作方法

本技术涉及固体激光，具体涉及一种块状激光晶体受激自发辐射抑制装置及激光器增益模块。

背景技术：

1、在高功率或高能量固体激光器中，当激光晶体被泵浦以实现粒子数反转储能时，会不可避免地产生自发辐射。这部分自发辐射光在晶体内部传输时，若其路径满足反射条件，将在晶体侧壁间不断反射并获得增益，形成严重的受激自发辐射（ase）状态。ase会严重消耗上能级粒子数，降低储能效率和能量提取效率，导致激光输出性能下降，甚至损坏晶体。

2、现有技术中，抑制ase的常见方法包括从系统光路设计、晶体结构结构、光纤材料、动态控制等不同维度解决ase问题。

3、例如专利cn120320146a通过改变激光芯片的几何形状，破坏形成ase的f-p谐振腔结构，但仅能应用在能量极低的激光晶体中，无法应用于块状激光晶体放大领域。专利cn222814086u使用滤波片在光谱上分离并阻断自发辐射荧光，专利cn118311708a在光纤结构内部引入选择性吸收层（sm³⁺），在ase传播路径上将其吸收，专利cn118099907a将ase收集并转化为连续激光，反过来作为泵浦源利用等方法也只能应用在光纤激光器中，无法应用于块状激光晶体放大领域。

4、因此，迫切需要一种适用于高折射率块状激光晶体、结构简单、稳定且高效的ase抑制新技术。

技术实现思路

1、技术目的：针对现有激光器ase抑制存在的不足，本实用新型公开了一种块状激光晶体受激自发辐射抑制装置及激光器增益模块。

2、技术方案：为实现上述技术目的，本实用新型采用了如下技术方案：

3、一种块状激光晶体受激自发辐射抑制装置，包括：块状激光晶体，所述块状激光晶体的非通光面为光学抛光面；在光学抛光面表面镀有宽域角度高透膜，所述宽域角度高透膜设置为对所述块状激光晶体产生的自发辐射荧光具有高透射率；在块状激光晶体外部设置用于吸收宽域角度高透膜透射的自发辐射荧光的吸收部件。

4、优选的，本实用新型的吸收部件为荧光吸收溶液，所述块状激光晶体侧面浸没于荧光吸收溶液中。

5、优选的，本实用新型的荧光吸收溶液为含有对荧光吸收成分的去离子水、重水或化学溶液，荧光吸收溶液折射率与所述宽域角度高透膜的折射率相匹配。

6、优选的，本实用新型的装置还包括一盛装所述荧光吸收溶液的热沉。

7、优选的，本实用新型的吸收部件为固态透明吸收体，固态透明吸收体与所述块状激光晶体光学抛光面的宽域角度高透膜通过光学胶或折射率匹配液形成的光学胶层进行光学贴合。

8、优选的，本实用新型的固态透明吸收体为掺有自发辐射荧光吸收离子的玻璃或晶体。

9、优选的，本实用新型的宽域角度高透膜的外表面还镀有防腐蚀膜。

10、优选的，本实用新型的宽域角度高透膜设置为在0°至35°入射角范围内对自发辐射荧光具有高透射率。

11、本实用新型公开一种激光器增益模块，具有上述的装置。

12、有益效果：本实用新型所公开的块状激光晶体受激自发辐射抑制装置及激光器增益模块具有如下有益效果：

13、1、本实用新型通过宽域角度高透膜与吸收部件形成的“疏导-吸收”的物理机制，主动为ase提供低损耗的逃逸通道，并从外部消除，抑制效果远优于被动反射。

14、2、本实用新型巧妙地利用了“高透膜-低折射率吸收介质”的界面，替代了传统的“晶体-低折射率包层”界面，完美规避了寻找超低折射率稳定材料的难题。

15、3、本实用新型不依赖于特定的激光波长或工作离子，只要针对目标ase波长设计高透膜和选择吸收体，即可应用于nd、yb、er、tm等多种激光体系，适应性强。

16、4、本实用新型将ase的能量吸收过程从晶体内部转移到外部，能够通过外部的热沉进行降温散热，有利于降低晶体的热负载，改善激光器的热性能。

1.一种块状激光晶体受激自发辐射抑制装置，其特征在于，包括：块状激光晶体（1），所述块状激光晶体（1）的非通光面为光学抛光面；在光学抛光面表面镀有宽域角度高透膜（2），所述宽域角度高透膜（2）设置为对所述块状激光晶体（1）产生的自发辐射荧光具有高透射率；在块状激光晶体（1）外部设置用于吸收宽域角度高透膜（2）透射的自发辐射荧光的吸收部件。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吸收部件为荧光吸收溶液（3），所述块状激光晶体（1）侧面浸没于荧光吸收溶液（3）中。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述荧光吸收溶液（3）为含有对荧光吸收成分的去离子水、重水或化学溶液，荧光吸收溶液（3）折射率与所述宽域角度高透膜（2）的折射率相匹配。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括一盛装所述荧光吸收溶液（3）的热沉（4）。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吸收部件为固态透明吸收体（5），固态透明吸收体（5）与所述块状激光晶体（1）光学抛光面的宽域角度高透膜通过光学胶或折射率匹配液形成的光学胶层（6）进行光学贴合。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述固态透明吸收体（5）为掺有自发辐射荧光吸收离子的玻璃或晶体。

7.根据权利要求1至6中任一所述的装置，其特征在于，所述宽域角度高透膜（2）的外表面还镀有防腐蚀膜。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述宽域角度高透膜（2）设置为在0°至35°入射角范围内对自发辐射荧光具有高透射率。

9.一种激光器增益模块，其特征在于，具有权利要求1-8任意一项所述的装置。