[發(fā)明專(zhuān)利]基于Er:YAG陶瓷材料的1.6微米主動(dòng)調(diào)Q脈沖激光器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410471781.2
• 申請(qǐng)日: 2014-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104201554A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴通宇;姚寶權(quán);鞠有倫;王月珠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01S3/115
• 分類(lèi)號(hào): H01S3/115;H01S3/13
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張利明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種主動(dòng)調(diào)Q脈沖激光器。

背景技術(shù)

1.6μm脈沖激光位于人眼安全波段，處于大氣傳輸窗口，并且具有不同大氣條件下性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，目前已被廣泛的應(yīng)用于激光通訊、遙感、測(cè)距等領(lǐng)域。目前，獲得1.6μm脈沖激光輸出的主要技術(shù)方案是以Er摻雜單晶材料為激光工作介質(zhì)，采用主動(dòng)調(diào)Q或被動(dòng)調(diào)Q方式獲得高單脈沖能量、窄脈寬的1.6μm脈沖激光輸出。

相比于單晶激光材料，透明陶瓷激光材料不僅具有可與單晶激光材料相比擬的光學(xué)質(zhì)量、物理化學(xué)性能和激光特性，同時(shí)還具有光學(xué)均勻性好、激光上能級(jí)壽命長(zhǎng)、可摻雜濃度高、形狀容易控制、可制備大尺寸塊體等特點(diǎn)，能夠有效的克服單晶激光材料的缺點(diǎn)，已成為未來(lái)激光材料的一個(gè)發(fā)展方向與新的增長(zhǎng)點(diǎn)，也為新型激光器的設(shè)計(jì)與制造提供了新的基礎(chǔ)。

采用被動(dòng)調(diào)Q方式獲得脈沖激光輸出具有體積小、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不需要外部驅(qū)動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，被動(dòng)調(diào)Q脈沖激光器已在眾多科研、工業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。但被動(dòng)調(diào)Q脈沖激光器受其工作原理的限制，其輸出激光脈沖重復(fù)頻率及單脈沖能量穩(wěn)定性差，輸出激光脈寬相對(duì)較寬，從而在一定程度上限制了被動(dòng)調(diào)Q激光器的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有被動(dòng)調(diào)Q激光器輸出激光脈沖重復(fù)頻率及單脈沖能量穩(wěn)定性差，輸出激光脈寬相對(duì)較寬的問(wèn)題，現(xiàn)提供基于Er:YAG陶瓷材料的1.6微米主動(dòng)調(diào)Q脈沖激光器。

基于Er:YAG陶瓷材料的1.6微米主動(dòng)調(diào)Q脈沖激光器，它包括：激光器輸入鏡、Er:YAG陶瓷晶體、諧振腔鏡、聲光調(diào)Q器件和激光器輸出耦合透鏡；

激光器輸入鏡與激光器輸出耦合透鏡之間為L(zhǎng)型的諧振腔，該諧振腔內(nèi)設(shè)置有Er:YAG陶瓷晶體、諧振腔鏡和聲光調(diào)Q器件；

一束LD泵浦激光經(jīng)過(guò)激光器輸入鏡入射至諧振腔內(nèi)的Er:YAG陶瓷晶體的一端，另一束相同的LD泵浦激光經(jīng)過(guò)諧振腔鏡入射至諧振腔內(nèi)的Er:YAG陶瓷晶體的另一端，兩束LD泵浦激光激發(fā)Er:YAG陶瓷晶體產(chǎn)生一束激光，所述LD泵浦激光的LD泵浦功率為10W，

該束脈沖激光在諧振腔中的激光器輸入鏡和激光器輸出耦合透鏡之間震蕩，震蕩獲得的1.6μm脈沖激光經(jīng)激光器輸出耦合透鏡透射輸出。

相對(duì)于被動(dòng)調(diào)Q脈沖激光器，本發(fā)明所述的基于Er:YAG陶瓷材料的1.6微米主動(dòng)調(diào)Q脈沖激光器，采用雙端泵浦結(jié)構(gòu)，以聲光Q開(kāi)關(guān)為調(diào)Q器件，將被動(dòng)調(diào)Q方式改為主動(dòng)，并以Er:YAG陶瓷材料為激光工作介質(zhì)，獲得脈沖重復(fù)頻率和脈沖能量穩(wěn)定的1.6μm窄脈寬脈沖激光，從而為獲得高穩(wěn)定性1.6μm脈沖激光提供一種新的技術(shù)途徑。且本發(fā)明所述的基于Er:YAG陶瓷材料的1.6微米主動(dòng)調(diào)Q脈沖激光器，在重復(fù)頻率100Hz、兩束泵浦激光功率之和為20W時(shí)，可獲得最高單脈沖能量為1mJ，激光脈沖寬度為48ns的脈沖1.6μm激光輸出。同時(shí)本發(fā)明整個(gè)激光器全部采用固態(tài)器件，結(jié)構(gòu)小型化，適用于主動(dòng)調(diào)Q脈沖激光器領(lǐng)域。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的基于Er:YAG陶瓷材料的1.6微米主動(dòng)調(diào)Q脈沖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：參照?qǐng)D1具體說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的基于Er:YAG陶瓷材料的1.6微米主動(dòng)調(diào)Q脈沖激光器，它包括：激光器輸入鏡3、Er:YAG陶瓷晶體4、諧振腔鏡5、聲光調(diào)Q器件6和激光器輸出耦合透鏡7；

激光器輸入鏡3與激光器輸出耦合透鏡7之間為L(zhǎng)型的諧振腔，該諧振腔內(nèi)設(shè)置有Er:YAG陶瓷晶體4、諧振腔鏡5和聲光調(diào)Q器件6；

一束LD泵浦激光經(jīng)過(guò)激光器輸入鏡3入射至諧振腔內(nèi)的Er:YAG陶瓷晶體4的一端，另一束相同的LD泵浦激光經(jīng)過(guò)諧振腔鏡5入射至諧振腔內(nèi)的Er:YAG陶瓷晶體4的另一端，兩束LD泵浦激光激發(fā)Er:YAG陶瓷晶體4產(chǎn)生一束激光，所述LD泵浦激光LD泵浦功率為20W，

該束脈沖激光在諧振腔中的激光器輸入鏡3和激光器輸出耦合透鏡7之間震蕩，震蕩獲得的1.6μm脈沖激光經(jīng)激光器輸出耦合透鏡7透射輸出。