Laser clamping assembly and method

Details Laser clamping assembly and method Laser clamping assembly and method

H - Electricity

01

S

H01S 3/042 (2006.01) H01S 3/02 (2006.01) H01S 3/06 (2006.01) H01S 3/08 (2006.01) H01S 3/0941 (2006.01) H01S 5/024 (2006.01)

Patent

CA 2371126

A laser clamping system (10,80,100,130) for a laser medium (13) that includes two heat conductive members (14,16) (one of which is optically transparent) positioned on either side of the laser medium (13). Pressure (using 60,84,106,108) is applied to the conductive members to restrain the laser medium (13) from deforming under pumping conditions to reduce the lensing effect. Thin disc (12) geometry allows the thermal load of laser material to be much closer to the heat conductive members (14,16) so that heat dissipation is generally more efficient than that of other geometric configurations (e.g. rod or slab). In disc lasers (12) each part of the laser beam experiences the same temperature gradient so that there is no lensing effect caused by radial temperature distribution. It has been discovered that any resulting lensing effect is disc lasers (12) is mainly from the thermo-mechanical deformation of the disc (12) itself. Consequently, a disc laser (12) with clamped boundary conditions using the system as described above reduces the lensing effect and enables scaling laser power to a much higher level compared to unclamped disc laser systems. The clamping system and method of the present invention also improves performance in rod and slab type laser medium geometries.

L'invention concerne un système de retenue d'un laser (10,80,100,130) destiné à un matériau actif (13), qui inclut deux éléments thermoconducteurs (14,16) (dont l'un est optiquement transparent) disposés de part et d'autre du matériau actif (13). Une pression est exercée (par les dispositifs 60,84,106,108) sur les éléments conducteurs pour empêcher une déformation du matériau actif (13) dans des conditions de pompage en vue de réduire l'effet lenticulaire. Une géométrie de disque mince (12) permet d'approcher davantage la charge thermique du matériau actif des éléments thermoconducteurs (14,16), ce qui produit une dissipation thermique généralement plus efficace qu'il n'est le cas pour d'autres configurations géométriques (de type barreau ou plaque, par exemple). Dans des lasers de disque (12), chaque partie du faisceau laser est soumise au même gradient de température, d'où l'absence d'un effet lenticulaire dû à une répartition de température radiale. L'on n'a découvert aucun effet lenticulaire dans des lasers de disque (12) provenant essentiellement d'une déformation thermo-mécanique du disque (12) lui-même. Par conséquent, un laser de disque (12) retenu dans des conditions limites au moyen du système décrit ci-dessus diminue l'effet lenticulaire et permet d'estimer la puissance du laser à un niveau beaucoup plus élevé par comparaison avec des systèmes de laser de disque libres. Le système et le procédé de retenue de l'invention améliorent également la performance dans des géométries de matériau actif de type barreau ou plaque.

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