[發明專利]一種波長可變換的調Q激光源

在審

• 申請號: 201910172952.4
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN109698462A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 高子葉;吳正茂;夏光瓊;鄧濤;唐曦;林曉東;樊利
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: H01S3/11
• 分類號: H01S3/11;H01S3/106;H01S3/0941;H01S3/16
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 苗艷榮

一種波長可變換的調Q激光源，包括由激光二極管LD和光纖輸出聚焦鏡FOFM組成的泵浦聚焦系統，由泵浦鏡DM、第一凹面鏡M1、耦合輸出鏡OC、第二凹面鏡M2以及半導體可飽和吸收鏡SESAM構成的諧振腔，在所述諧振腔內設有激光無序晶體Nd:LMA和三棱鏡Prism。本發明在Nd:LMA激光無序晶體上實現了波長可變換調Q激光脈沖的輸出，輸出的調Q激光中心波長可以調節為單波長和雙波長狀態。本發明激光源結構緊湊、成本低廉、波長可變換，在激光測距、激光雷達方面有潛在的應用價值。

技術領域

本發明屬于激光技術領域，尤其涉及一種波長可變換的調Q激光源。

背景技術

激光二極管泵浦的全固態調Q激光器具有結構緊湊、成本低廉等優點，并且輸出的脈沖激光具有峰值功率高、光束質量優異等特性，因此在激光加工、激光測距、激光雷達等領域都有廣泛的應用前景和商業價值。一般情況下，一臺激光二極管泵浦的全固態調Q激光器輸出的激光只能工作在某一個波長，不能實現變換到其他波長，或者同時工作在雙波長或者多波長。所以，開發一種波長可變換調Q激光器有很有意義。Nd:LaMgAl₁₁O₁₉激光無序晶體的發射譜在近紅外范圍內有兩個較強的發射峰，即1055nm和1082nm。這為開發波長可變換調Q激光器提供了一種可能。目前尚無基于SESAM調Q的Nd:LaMgAl₁₁O₁₉激光無序晶體調Q激光，更沒有基于三棱鏡波長可變換和SESAM調Q的Nd:LaMgAl₁₁O₁₉激光源。

發明內容

本發明的目的在于提供一種波長可變換的調Q激光源，旨在解決目前尚無基于三棱鏡波長可變換和SESAM調Q的Nd:LaMgAl₁₁O₁₉激光源的現狀。

本發明采用如下技術方案：

一種波長可變換的調Q激光源，包括由激光二極管LD和光纖輸出聚焦鏡FOFM組成的泵浦聚焦系統，由泵浦鏡DM、第一凹面鏡M1、耦合輸出鏡OC、第二凹面鏡M2以及半導體可飽和吸收鏡SESAM構成的諧振腔，用于將增益激光在諧振腔內多次反射，在所述諧振腔內設有激光無序晶體Nd:LaMgAl₁₁O₁₉(簡稱Nd:LMA，下同)和三棱鏡Prism。

進一步的，激光無序晶體Nd:LMA同時放置于光纖輸出聚焦鏡FOFM和第一凹面鏡M1的焦點處，光纖輸出聚焦鏡FOFM與激光無序晶體Nd:LMA之間的距離為55mm，且在二者之間設置泵浦鏡DM，Nd:LMA與泵浦鏡DM之間的距離小于2mm，第一凹面鏡M1與泵浦鏡DM之間的距離為105mm；三棱鏡Prism放置于第一凹面鏡M1和耦合輸出鏡OC之間，與第一凹面鏡M1相距310mm、與耦合輸出鏡OC相距200mm；耦合輸出鏡OC與第二凹面鏡M2之間的距離為400mm，半導體可飽和吸收鏡SESAM放置于第二凹面鏡M2的焦點處，二者相距155mm；諧振腔總腔長為1170mm。

進一步的，所述激光二極管LD為泵浦源，用于為激光源提供能量，激光二極管LD的溫度控制在25℃，光纖芯徑為105μm，數值孔徑0.22，激光波長為796nm。

進一步的，所述光纖輸出聚焦鏡FOFM用于接收并傳輸泵浦激光，將泵浦源輸出的激光聚焦到激光無序晶體Nd:LMA中，對波長為796nm的激光的透過率大于99％。

進一步的，在所述泵浦鏡DM、第一凹面鏡M1、第二凹面鏡M2以及半導體可飽和吸收鏡SESAM朝腔內的一面均鍍有對1000-1100nm波段激光的高反介質膜，耦合輸出鏡OC朝腔內的一面均鍍有對1000-1100nm波段激光的透射率為10％的介質膜。