[發明專利]一種高能量皮秒級輸出的固體脈沖激光器

在審

• 申請號: 202010317769.1
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111478166A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 納全新;楊經緯
• 申請（專利權）人: 緯達星辰（深圳）科技有限公司
• 主分類號: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;H01S3/092;H01S3/093;H01S3/16;A61B18/20
• 代理公司: 深圳市中興達專利代理有限公司 44637
• 代理人: 林麗明

本發明提供了本發明提供一種高能量皮秒級輸出的固體脈沖激光器，包括：泵浦源、泵浦光耦合裝置、摻釹塊狀固體激光增益介質、摻鉻塊狀可飽和吸收體、激光腔鏡片組。泵浦源為閃光燈泵浦長脈沖翠綠寶石激光器；泵浦光耦合裝置，用于接收泵浦源發射的光，并將泵浦光進行整形擴束，最后聚焦至激光晶體中；摻釹塊狀固體激光增益介質用于接收泵浦光，并在泵浦光激勵下產生激光輸出所需的上能級反轉粒子數；摻鉻塊狀可飽和吸收體用于對1064nm激光產生非線性可飽和吸收效應，調制產生百皮秒級的高能激光脈沖；激光腔鏡片組包含激光耦合輸出鏡與激光反射鏡，構成了一個激光諧振腔。本發明的有益效果在于：實現了1064nm的百皮秒級固體脈沖激光器的運轉。

技術領域

本發明屬于光學技術領域，尤其涉及一種發射激光脈寬為百皮秒的高能量1064nm固體脈沖激光器。

背景技術

1064nm脈沖激光在激光醫療美容運用領域有著明顯的優勢，可有效祛除黑色或暗藍色的紋身或色斑。同時，通過倍頻后的532nm脈沖激光可以更高效的祛除紅色的紋身或色斑。百皮秒脈沖激光比納秒的脈沖激光作用深度大，且作用時間短，其治療效果好且減小了受治療者的痛苦。目前，直接產生百皮秒1064nm固體脈沖激光的主要方法有兩種：主動鎖模摻釹固體激光器、增益開關式摻釹固體激光器。其中，主動鎖模摻釹固體激光器的通過加入主動鎖模元件可將輸出激光的脈沖寬度控制在百皮秒量級。增益開關式摻釹固體激光器利用脈沖泵浦激光泵浦摻銣固體激光增益介質，通過控制泵浦光的能量和脈寬，并配合可飽和吸收體調制激光使其輸出1064nm的激光脈寬控制在百皮秒量級。

但是，主動鎖模摻釹固體激光器的主動鎖模元件一般較為昂貴，輸出的激光重復頻率為兆赫茲量級，且當脈沖能量較低并不適用于醫療美容的運用。而增益開關式摻釹固體激光器由于目前常用泵浦源半導體激光器的峰值功率較低，使得百皮秒1064微米的激光輸出能量限制在1毫焦以下且光束質量較差。以上缺陷，導致直接產生百皮秒1064nm固體脈沖激光器能量較低。

發明內容

本發明提供一種高能量的百皮秒1064nm固體脈沖激光器，旨在解決增益開關式摻釹固體脈沖激光器難以獲得高能量輸出的問題。

本發明提供的一種高能量皮秒級輸出的固體脈沖激光器，所述固體激光器包括：泵浦源、泵浦光耦合裝置、激光腔鏡片組、摻釹塊狀固體激光增益介質、摻鉻塊狀可飽和吸收體；其中，

所述泵浦源，用于將電能轉換為增益介質所需的泵浦激光能量，并將泵浦激光輸出至泵浦光耦合裝置，同時通過控制泵浦源的脈沖能量、脈寬參數使得每次泵浦脈沖泵浦后諧振腔內僅有一個百皮秒量級的1064nm脈沖激光產生；

所述泵浦光耦合裝置，用于接收所述泵浦源發射的泵浦光，并將所述泵浦光進行聚焦，以及輸出至所述摻釹塊狀固體激光增益介質；

所述摻釹塊狀固體激光增益介質置于所述腔內鏡片組構成的激光諧振腔內，用于接收泵浦光，并在所述泵浦光的激勵下產生激光輸出所需的反轉粒子數；

所述摻鉻塊狀可飽和吸收體置于所述腔內鏡片組構成的激光諧振腔內，位于增益介質之后，用于對1064nm激光產生非線性可飽和吸收效應，調制產生百皮秒的高能激光脈沖；

所述激光腔鏡片組包含激光耦合輸出鏡與激光反射鏡，這些鏡片形成諧振腔，將1064nm的激光進行反射，使得激光在諧振腔內進行連續往返，激光耦合輸出鏡將激光腔內部分1064nm激光透射輸出。

本發明實施例提供的高能量百皮秒1064nm固體脈沖激光器，包含泵浦源為閃光燈泵浦翠綠寶石激光器，發射波長對應于摻釹塊狀固體激光增益介質的吸收峰，通過控制泵浦源的脈沖能量、脈寬使得每次泵浦脈沖泵浦后諧振腔內僅有一個百皮秒量級的1064nm脈沖激光產生，實現了1064nm的百皮秒固體脈沖激光器的運轉，可以應用在激光醫療領域。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的固體脈沖激光器結構示意圖。