[發(fā)明專利]激光二極管泵浦多晶體調(diào)Q激光器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210148337.8
• 申請(qǐng)日: 2012-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN103427322A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李斌;孫冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津梅曼激光技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/0941
• 分類號(hào): H01S3/0941;H01S3/06;H01S3/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光器的技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種激光增益介質(zhì)由第一激光增益介質(zhì)和第二激光增益介質(zhì)構(gòu)成，在不同的調(diào)制頻率范圍內(nèi)都具有很好表現(xiàn)的激光二極管泵浦多晶體調(diào)Q激光器。

背景技術(shù)

端泵激光器是目前工業(yè)上最為常用的一種激光器，其具有光束質(zhì)量好、脈沖寬度短、峰值功率高、結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于激光標(biāo)記、硅片刻劃、等領(lǐng)域，目前常用的端泵激光器分為Nd:YVO4和Nd:YAG兩種，Nd:YVO4受激截面較大，增益高，轉(zhuǎn)換效率高，但其上能級(jí)壽命較短，因此只有在Q開關(guān)調(diào)制頻率較高的狀態(tài)下，才能具有較高的效率，一般對(duì)于Nd:YVO4激光器只能工作在10kHz以上，才有較好的性能，當(dāng)頻率低于10kHz，由于兩個(gè)脈沖之間的間隔時(shí)間較長(zhǎng)，且Nd:YVO4的上能級(jí)壽命小于100μs，此時(shí)一部分泵浦能量以自發(fā)輻射的形式被浪費(fèi)掉了，所以一般情況下Nd:YVO4激光器在低頻工作時(shí)效率較低，例如對(duì)于一個(gè)連續(xù)輸出10W的Nd:YVO4激光器，在調(diào)制頻率為30kHz時(shí)輸出的激光功率可以達(dá)到8W-9W，而在10kHz時(shí)輸出的激光只有3W-4W，因此對(duì)于Nd:YVO4激光器只有工作在高頻狀態(tài)下才有優(yōu)勢(shì)，且在50kHz的高頻工作下Nd:YVO4激光器的脈寬特性依然很好，能夠獲得小于20ns的脈沖寬度。而對(duì)于Nd:YAG激光器其上能級(jí)壽命較長(zhǎng)，受激截面相對(duì)于Nd:YVO4較小，但Nd:YAG在低頻工作下卻有很好的性能，當(dāng)調(diào)制頻率較高時(shí)，脈沖寬度會(huì)明顯增加，例如一臺(tái)連續(xù)輸出10W的Nd:YAG激光器，在重復(fù)頻率為50kHz時(shí)，其脈寬將達(dá)到40ns左右，而在調(diào)制頻率為10kHz時(shí)可以獲得10ns左右的脈沖寬度。上述現(xiàn)有技術(shù)中的兩種不同的激光器適用于不同的使用場(chǎng)合，也分別都具有不同的弱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種激光增益介質(zhì)由第一激光增益介質(zhì)和第二激光增益介質(zhì)構(gòu)成，在不同的調(diào)制頻率范圍內(nèi)都具有很好表現(xiàn)的激光二極管泵浦多晶體調(diào)Q激光器。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

本發(fā)明的激光二極管泵浦多晶體調(diào)Q激光器，包括：激光二極管、傳能光纖、耦合系統(tǒng)、激光增益介質(zhì)、Q開關(guān)、全反射鏡和激光輸出鏡，上述激光增益介質(zhì)由第一激光增益介質(zhì)和第二激光增益介質(zhì)構(gòu)成，在光路傳導(dǎo)方向上，第一激光增益介質(zhì)設(shè)置在第二激光增益介質(zhì)之前；激光二極管發(fā)出泵浦光經(jīng)過傳能光纖和耦合系統(tǒng)聚焦后傳輸?shù)降谝患す庠鲆娼橘|(zhì)和第二激光增益介質(zhì)中，并對(duì)上述兩塊激光增益介質(zhì)進(jìn)行泵浦，第一激光增益介質(zhì)和第二激光增益介質(zhì)產(chǎn)生自發(fā)輻射，通過全反射鏡及激光輸出鏡的反饋及模式選擇，形成受激發(fā)射，在Q開關(guān)的調(diào)制作用下，產(chǎn)生脈沖激光，并由輸出鏡輸出。

本發(fā)明還可采用以下技術(shù)方案：

所述的激光二極管的中心波長(zhǎng)為808nm、879nm、880nm、885nm、888nm、914nm、940nm、976nm或912nm之中的任一種。

所述的第一激光增益介質(zhì)的上能級(jí)壽命長(zhǎng)且發(fā)射截面小。

構(gòu)成第一激光增益介質(zhì)的材料是Nd:YAG晶體、Nd:GGG晶體、Nd:YLF晶體、Yb:YAG晶體之中的任一種。

所述的第二激光增益介質(zhì)的上能級(jí)壽命短且發(fā)射截面大。

構(gòu)成第二激光增益介質(zhì)的材料是Nd:YVO₄晶體、Nd:GdVO₄晶體、Nd:LVO₄晶體之中的任一種或以上至少兩種晶體的鍵合及膠合晶體。

所述的Q開關(guān)為聲光Q開關(guān)、電光Q開關(guān)或被動(dòng)Q開關(guān)之中的任一種。

所述的第一激光增益介質(zhì)的上能級(jí)壽命短且發(fā)射截面大，構(gòu)成第一激光增益介質(zhì)的材料是Nd:YVO₄晶體、Nd:GdVO₄晶體、Nd:LVO₄晶體之中的任一種；第二激光增益介質(zhì)的上能級(jí)壽命長(zhǎng)且發(fā)射截面小，構(gòu)成第二激光增益介質(zhì)的材料是Nd:YAG晶體、Nd:GGG晶體、Nd:YLF晶體、Yb:YAG晶體之中的任一種。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：