[發明專利]LD端面泵浦的寬頻段、高功率單頻脈沖固體激光器

無效

• 申請號: 201310302384.8
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103368052A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 郭家喜;鄭權;陳浩;陳曦;鄧巖;王巍
• 申請（專利權）人: 長春新產業光電技術有限公司
• 主分類號: H01S3/0941
• 分類號: H01S3/0941;H01S3/08;H01S3/16
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 張偉

技術領域

本發明涉及一種固體激光器，特別涉及一種LD端面泵浦的寬頻段、高功率單頻脈沖固體激光器。

背景技術

單頻脈沖激光器的輸出線寬窄、空間和時間波形光滑、峰值功率高、重復頻率高，在基于激光的度量衡（高精度光譜、速度測量學等）、通用實驗室光源（元件測試、光學檢測等）、超精細加工、非線性光學、OPO泵浦源等領域有廣泛的應用前景。

現有的半導體二極管泵浦單頻脈沖固體激光器具有光束質量好、功率穩定性好、可靠性高、使用方便、體積小等諸多優點。但是，這種單頻脈沖激光器無法實現寬頻段、高功率的單頻脈沖激光輸出。于是，現有技術中的這種半導體二極管泵浦單頻脈沖固體激光器的應用范圍受到了極大的限制。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種采用聲光調Q技術的、實現了寬頻段、高功率單頻脈沖激光輸出的，LD端面泵浦的寬頻段、高功率單頻脈沖固體激光器。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案具體如下：

一種LD端面泵浦的寬頻段、高功率單頻脈沖固體激光器，在光路方向上依次包括：半導體二極管，非球面光學耦合系統，激光晶體，以及聲光Q開關；

所述激光晶體和聲光Q開關設置在諧振腔中；

所述半導體二極管輸出的泵浦光，可經過非球面光學耦合系統耦合到激光晶體內產生激光；所產生激光可經諧振腔進行振蕩，并由聲光Q開關進行調制。

上述技術方案中，所述半導體二極管輸出的泵浦光波長為808nm。

上述技術方案中，泵浦光經過非球面光學耦合系統耦合到激光晶體內產生的激光的波長為1064nm。

上述技術方案中，所述諧振腔中還設有光隔離器，該光隔離器可以使激光單向傳輸。

上述技術方案中，所述諧振腔中還設有標準具，該標準具可以壓縮激光的線寬。

上述技術方案中，所述諧振腔為環形行波腔。

上述技術方案中，所述諧振腔包括相對的兩面平面鏡和相對的兩面凹面鏡；

所述激光晶體設置在兩面平面鏡之間；所述聲光Q開關設置在兩面凹面鏡之間。

上述技術方案中，所述半導體二極管的尾纖纖芯直徑為400微米，數值孔徑NA=0.22。

上述技術方案中，所述激光晶體為Nd:YVO₄，晶體摻雜濃度為0.1-0.5%；或者所述激光晶體為Nd:YAG，晶體摻雜濃度為0.6-1.2%。

上述技術方案中，所述標準具為石英晶體，其尺寸為Φ15x1.5mm³。

本發明具有以下的有益效果：

本發明的LD端面泵浦的寬頻段、高功率單頻脈沖固體激光器，通過合理控制聲光Q開關的驅動電脈沖寬度，在不同驅動頻率下設置不同的有效電平寬度，通過對聲光Q開關驅動源的特殊控制，明顯拓寬激光器的頻率調節范圍，提高激光器的輸出功率，從而獲得從1Hz-200kHz連續可調的寬頻段、高功率（>5W）單頻脈沖激光輸出。

本發明的LD端面泵浦的寬頻段、高功率單頻脈沖固體激光器，采用半導體二極管端面泵浦激光晶體方式，利用環形行波腔實現1064nm激光單頻運轉；通過標準具壓縮激光線寬；利用非球面光學耦合系統，保證激光晶體處泵浦光與晶體處的振蕩激光達到很好的模式匹配，提高1064nm激光轉換效率。

本發明的LD端面泵浦的寬頻段、高功率單頻脈沖固體激光器，結構簡單緊湊；功耗和成本低；工作壽命長；輸出功率穩定；重復頻率調節范圍寬；峰值功率高；線寬窄；空間和時間波形光滑；可靠性高。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

圖1：LD端面泵浦的寬頻段、高功率單頻脈沖固體激光器的原理圖；

圖2：掃描干涉儀的單頻圖。

圖中的附圖標記表示為：

1-半導體二極管；2、3-非球面透鏡；4-激光晶體；5-光隔離器；6-標準具；7-聲光Q開關；8、9-平面鏡；10、11-平凹鏡。

具體實施方式

本發明的發明思想為：本發明的LD端面泵浦的寬頻段、高功率單頻脈沖固體激光器，通過在單頻激光器的諧振腔中加入調Q器件，對單頻激光器進行調制。

本發明的LD端面泵浦的寬頻段、高功率單頻脈沖固體激光器，采用半導體二極管端面泵浦激光晶體方式，利用環形行波腔實現1064nm激光單頻運轉，通過標準具壓縮激光線寬，再通過聲光Q開關實現單頻激光的脈沖運轉。輸出激光具有寬的頻率調節范圍和高的功率。