[實用新型]微型固體激光器

有效

• 申請號: 201520352309.7
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN204793607U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 許萍;徐文
• 申請（專利權）人: 蘇州工業職業技術學院
• 主分類號: H01S3/16
• 分類號: H01S3/16;H01S3/11
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本實用新型涉及激光科學應用領域，特別涉及一種微型固體激光器。

背景技術

激光器應用范圍非常廣泛，其具有體積小、重量輕、轉換效率高、輸出光束質量好等優點，近年來得到迅猛發展，尤其在激光光纖通訊、激光空間遠距通訊、工業造船、汽車制造、激光雕刻、激光打標、激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔、切割、焊接、軍事國防安全、醫療器械儀器設備、大型基礎建設等具有廣泛的應用。

被動調Q是獲得脈沖激光輸出的常用方法，基于可飽和吸收效應的被動調Q固體激光器具有體積小、結構緊湊、調Q效率高等優點，在很多領域有很好的應用前景，但是被動調Q激光器輸出脈沖能量不夠高，在很大程度上限制了其應用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種體積小巧且輸出能量高的微型固體激光器。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種提升固體激光器輸出能量的方法，其工作步驟包括：

S1、泵浦系統輻射出光能，通過聚光系統實現泵浦源與工作物質的耦合；

S2、光學諧振腔提供光學正反饋維持激光持續振蕩以形成受激發射，并限制振蕩光束的方向和頻率；

S3、振蕩光束通過工作物質實現激光的輸出；

S4、輸出的激光通過放大物質實現激光的放大。

其中，工作物質包括第一激光晶體，該第一激光晶體的一端鍍上半透膜，另一端鍍上增透膜；放大物質包括第二激光晶體；該第二激光晶體的兩端分別鍍上增透膜。

利用該方法提升的輸出能量增益Ge≈exp(σΔN₀L)；其中：

σ為斯特藩-玻爾茲曼常數，ΔN₀是粒子反轉數，L是兩端分別鍍上增透膜的激光晶體棒的總長度。

通過給激光器的光路上增設一個兩端鍍上增透膜的激光晶體，使得該激光晶體在激光器中充當放大介質的作用，從而構成單程行波放大結構。單程行波激光放大是一種非反饋激光放大，入射信號光在處于粒子數反轉的激光放大介質中隨作用距離的增大而不斷地被放大。

此外，本實用新型還提供了一種微型固體激光器，包括不少于2根激光晶體組和快速腔內光開關；

激光晶體組包括第一激光晶體和第二激光晶體；

第一激光晶體位于快速腔內光開關前端，第一激光晶體鍍上增透膜的一端靠近快速腔內光開關；

第二激光晶體、第一激光晶體、快速腔內光開關依次排列放置于同一光路上。

目前在市面上常見的固體激光器中，多采用單條50mm長的激光晶體作為工作物質。在本實用新型中，采用的是不少于2條的激光晶體組，其中一條的一端鍍上增透膜，另一端鍍上半透膜，作為工作物質。其余的激光晶體的兩端均分別鍍上增透膜，即為上述的放大介質，兩端鍍有增透膜的激光晶體、第一激光晶體、快速腔內光開關依次排列放置于同一光路上，實現激光輸出能量的放大。

作為可選的，激光晶體包括釔鋁石榴石。除釔鋁石榴石之外，還可以是其他常用的激光晶體。

作為可選的，釔鋁石榴石摻雜有鉺元素。除鉺元素外，釔鋁石榴石也可以摻雜釹元素。

作為優選的，第一激光晶體的長度大于或等于18mm，且小于或等于22mm；第二激光晶體的長度大于或等于20mm，且小于或等于30mm。

根據調Q激光器基本理論可知，調Q激光器的峰值功率為：

Pmax=hvNmSTv2---(1)]]>