[發明專利]激光裝置及產生激光的方法

有效

• 申請號: 201210570210.5
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103811987A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 林士廷;王芷琳;張耀文;胡杰;曹宏熙
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及一種激光裝置與產生激光的方法，特別是一種采用誘發光線以提升特定波長的激光的轉換效率的激光裝置及產生激光的方法。?

背景技術

這些年來，由于醫療技術的進步，對于人體健康狀況的監測越來越顯得重要。利用激光對人體疾病或組織進行治療或診斷也是激光領域快速進展的一個應用，主要是利用激光與組織細胞相互作用所產生的效果。例如，在外科上的應用將激光照射人體部位，人體組織細胞在吸收部份激光能量后將其轉換為熱能，使組織溫度局部上升，當溫度在攝氏60到80度時可用來止血；或是經激光照射后，人體系統增加的胺基酸可達到降低疼痛的效果；或是利用激光有效減輕疼痛、過敏和發炎反應，并且扮演著促進傷痛治療的角色。另一方面，激光源也大量的應用在通訊、計算機數據光纖網絡、環保、監測及軍事方面，例如激光具有高方向性(亦即有極小的發散角)、高訊號載運量及保密性等優點，尤其是體積小、價格便宜、直接調變快速及可積體化的半導體激光，因為十分適合作為“便攜式”通訊系統及可應用于計算機信息光纖網絡的光源。?

一般而言，各種傳統已用于公知技術中的生醫治療激光源大多是屬于中紅外線激光系統，但目前尚無法將中紅外線激光系統的的激光的轉換效率有效地提升，其主要原因為位于激光晶體中的原子能階組態的分布而造成的激光的低轉換效率。在通常狀況下，以泵浦光源激發出的激光會涉及激光晶體中多個原子能階之間的能量轉移，并于不同能階差之間產生不同波長的光線，因此若針對特定能階差的特定波長而言，其激光的轉換效率會較低。?

發明內容

根據本發明的一實施例的一種激光裝置，其包括一激光晶體、一第一鏡、一誘發光線、一第三光線、及一第二鏡。激光晶體包括一增益介質、一第一斷面、及一第二斷面。增益介質使激光晶體具有一第一能階、一第二能階、及一第三能階。每一能階具有多個原子，當位于第三能階的多個原子躍遷至第二能階時，產生一第一光線。而當位于第二能階的多個原子躍遷至第一能階時，產生一第二光線。第一光線具有一第一波長，且第二光線具有一第二波長。第一鏡則位于激光晶體的第一斷面并反射第一光線與第二光線。誘發光線的波長與第二光線的波長實質上相同，且誘發光線由第一鏡射入激光晶體并誘發位于第二能階的多個原子躍遷至第一能階。第三光線用以照射激光晶體以使位于激光晶體的第一能階的多個原子躍遷至第二能階與第三能階，或使第二能階的多個原子躍遷至第三能階。第二鏡則位于激光晶體的第二斷面，且第二鏡反射第一光線并讓至少80％的第二光線反射入激光晶體。?

根據本發明的一實施例的一種產生激光的方法，包括將一第三光線射入一激光晶體，激光晶體包括一增益介質，增益介質使激光晶體具有一第一能階、一第二能階、及一第三能階，每一能階具有多個原子，當位于第三能階的多個原子躍遷至第二能階時，產生一第一光線，當位于第二能階的多個原子躍遷至第一能階時，產生一第二光線，第一光線具有一第一波長，第二光線具有一第二波長，第三光線具有一第三波長，以及將一誘發光線射入激光晶體以誘發位于第二能階的多個原子躍遷至第一能階，誘發光線的波長與第二光線的波長實質上相同。?

附圖說明

圖1為根據本發明的一實施例的一種激光裝置；?

圖2為圖1的一種激光裝置的能階示意圖；?

圖3為根據本發明的另一實施例的一種激光裝置；?

圖4為根據本發明的另一實施例的一種激光裝置；?

圖5為根據本發明的另一實施例的一種激光裝置；?

圖6為圖1的一種激光裝置的光源功率的實體測量結果；?

圖7為根據本發明的一實施例的一種產生激光的方法的流程步驟示意圖。?

【主要元件符號說明】?

100激光裝置?

101激光晶體?

102第一鏡?

103第二鏡?

104誘發光源?

105第三光源?

106增益介質?

107第一斷面?

108第二斷面?

109誘發光線?

110第三光線?

201第一能階?

202第二能階?

203第三能階?

204第一能階的多個原子?

205第二能階的多個原子?

206第三能階的多個原子?

207第一光線?

208第二光線?

具體實施方式