[實用新型]一種LD泵浦全固態綠光激光器

無效

• 申請號: 201120107138.3
• 申請日: 2011-04-13
• 公開（公告）號: CN202025979U
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 賈麗萍;鄭一博;張磊;亢俊健
• 申請（專利權）人: 石家莊經濟學院
• 主分類號: H01S3/0941
• 分類號: H01S3/0941;H01S3/08;H01S3/136;H01S3/16;H01S3/042
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 張杰

技術領域

本實用新型屬于激光技術領域，具體是一種泵浦源與諧振腔可分離結構的LD泵浦全固態綠光激光器。

背景技術

半導體激光腔內倍頻綠光激光器是一種有著良好前景的激光技術，具有效率高、激光輸出光束質量好、運轉可靠、體積小以及壽命長等優點，在海洋探測、光電對抗、污染檢測以及大功率大能量的激光加工、激光醫療設備等領域中得到了廣泛的應用。在某些特定環境（含有高危險爆炸氣體）下,由于需要激光器采用無電化輸出，如井下作業、井下探測、井下照明等。一些特定需求下需要低噪聲高穩定度的綠光激光輸出，如激光探測、激光醫療等。傳統半導體腔內倍頻綠光激光器將激光二極管和諧振腔密封在一起，一方面激光器內必須有供電設施，因此無法實現無電化操作；另一方面，由于激光二極管本身容易發生故障，需要經常更換。更換二極管需要打開激光器，從而影響諧振腔的清潔度，并且由于二極管的更換整個光路需要重新調整，增加了操作難度。

實用新型內容

為了克服半導體泵浦全固態綠光激光器的上述缺陷，本實用新型提供了一種泵浦源與諧振腔可分離結構的LD泵浦全固態綠光激光器。

本實用新型所述激光器主體由分體的具有密封設置的半導體泵浦源腔體、具有密封設置的諧振腔腔體和激光器電源三部分組成；半導體泵浦源腔體內設置有808nm光纖輸出半導體二極管；所述諧振腔腔體左側設置法蘭接口，半導體泵浦源腔體中的半導體二極管的輸出尾纖直接與諧振腔腔體上的法蘭接口連接、或者通過光纖FC跳線將兩腔體連接，而所述激光器電源通過電纜線與半導體泵浦源腔體和諧振腔腔體連接；諧振腔腔體右側設置出光口，所述諧振腔腔體內從法蘭接口到出光口之間依次設置有光學耦合系統、全反鏡、激光增益介質、倍頻晶體、輸出聚焦系統，其中選擇性的在倍頻晶體和輸出聚焦系統之間設置有用于實現調Q輸出的調Q器件，或者在激光增益介質和I類相位匹配倍頻晶體之間設置有用于實現低噪聲高穩定激光輸出的全波片；上述法蘭接口、光學耦合系統、全反鏡、激光增益介質、倍頻晶體、輸出聚焦系統、調Q器件或全波片的中心均位于光軸上。

本實用新型在所述激光增益介質和倍頻晶體下方分別設置有用于實現高功率綠光激光輸出時，泵浦源和晶體的精確溫度控制的LD冷卻系統和晶體冷卻系統。所述光學耦合系統是由兩片非球面透鏡組成。所述法蘭接口、光學耦合系統、全反鏡、激光增益介質、倍頻晶體、輸出聚焦系統、調Q器件和全波片（15）通過可調節支架固定在諧振腔腔體的底板上。所述激光增益介質選用Nd:YVO₄或Nd:YAG晶體；倍頻晶體選用KTP或LBO晶體。當選用I類相位匹配晶體LBO作為倍頻晶體時，選用在激光增益介質和倍頻晶體之間插入實現低噪聲高穩定532nm激光輸出的1064nm全波片。所述LD冷卻系統和晶體冷卻系統由熱沉、溫度傳感器、半導體制冷片和風扇組成。所述激光器電源可實現高穩定電流可調LD供電和實現光纖輸出半導體二極管、激光增益介質和倍頻晶體三個器件的精確溫控。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型激光器將泵浦源、諧振腔和激光電源分別密封于三個固定腔體中，泵浦源采用光纖耦合輸出的二極管，諧振腔一側設有光纖法蘭接口，泵浦源與諧振腔可以采用尾纖直接連接或采用FC光纖跳線連接。低功率下，諧振腔腔體無需設置晶體冷卻系統從而實現激光輸出端（諧振腔腔體）無電化運轉，采用光纖FC跳線連接半導體泵浦源腔體和諧振腔腔體可進而實現對激光輸出端的遠距離操控。由于泵浦源獨立安裝于半導體泵浦源腔體中，且采用光纖連接腔體半導體泵浦源和諧振腔腔體，因此可以實現對泵浦源半導體二極管的便捷維修操作。激光增益介質和I類相位匹配倍頻晶體之間放置全波片使得只有1064nm的光在諧振腔內的損耗最小，有效地降低激光器噪聲，減小縱模競爭，從而實現低噪聲高穩定度激光輸出。

本激光器結構緊湊、體積小，激光器的功率輸出范圍0-15W可調，不穩定度小于0.5%。具有可遠程操控、激光二極管便捷維修更換、低噪聲高穩定綠光輸出等功能，可廣泛用于危爆環境下作業、光學加工、醫療器械等領域。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例冷卻系統結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本技術方案做進一步說明。