Optically pumped compact laser resonator

Details Optically pumped compact laser resonator Optically pumped compact laser resonator

H - Electricity

01

S

H01S 3/02 (2006.01) H01S 3/042 (2006.01) H01S 3/081 (2006.01) H01S 3/0941 (2006.01)

Patent

CA 2260784

A system and a method of designing and mechanical packaging of pumped laser resonator elements to minimize their size. All the elements of the compact pumped laser resonator assembly (5) are placed on a monolithic block mount (10), which substitutes for and functions as a laser diode heatsink, a laser resonator cavity mount, and an optical bench. The laser optical cavity is in the form of a laser path (11) defined within the monolithic block mount (10), and includes a plurality of bends (40) in order to decrease the size of the assembly. The laser resonator optical elements include fold prisms (22, 24), a reflector (38), a retroreflector (32) and an intracavity optical Q-switch (30). The resultant miniaturized diode array pumped laser resonator assembly has a volume of less than one cubic inch and dimensions less than or equal to about 30 mm x 25 mm x 13 mm in metric units, and weighs less than two ounces or 56 g, while providing a laser power of more than 1 mJ. The compact pumped laser resonator is preferably manufactured by machining the monolithic block mount (10) using a computer-controlled machine, to generate a plurality of component mounts with a substantially identical setup and tolerances, in order to keep the laser resonator self-aligned.

L'invention concerne un système et un procédé de conception et d'empaquetage mécanique des éléments d'un résonateur laser à pompage optique qui permettent de réduire la taille de ces derniers au minimum. Tous les éléments de l'ensemble résonateur compact (5) laser à pompage optique sont placés sur un socle monobloc (10) qui joue le rôle d'un puits de chaleur de la diode laser, d'un socle de la cavité du résonateur laser, et d'un banc optique. La cavité laser optique, qui a la forme d'un trajet laser (11) défini à l'intérieur du socle monobloc (10), comprend plusieurs courbures (40), qui permettent de réduire la taille de l'ensemble. Les éléments optiques du résonateur laser comprennent des prismes de renvoi (22, 24), un réflecteur (38), un rétroreflecteur (32) et un Q-switch optique intracavité (30). Cet assemblage permet d'obtenir un laser pompé à réseau miniaturisé de diodes qui possède un volume inférieur à un pouce cube, des dimensions inférieures ou égales à environ 30 mm x 25 mm x 13 mm et un poids n'excédant pas deux onces ou 56 g, sa puissance laser étant pourtant supérieure à 1 mJ. De préférence, on fabrique le résonateur compact laser à pompage par l'usinage du socle monobloc (10) au moyen d'une machine pilotée par ordinateur afin de créer plusieurs socles pour composants ayant tous des configurations et des tolérances sensiblement identiques, ce qui permet de garder autoaligné le résonateur.

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