[發明專利]一種基于鍵合技術的人眼安全激光器及發散性優化方法

在審

• 申請號: 202010846085.0
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112134132A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 董永軍;曹頓華;華偉;陳偉;潘國慶;王旭成;陳蔡暢
• 申請（專利權）人: 南京光寶光電科技有限公司
• 主分類號: H01S3/0941
• 分類號: H01S3/0941;H01S3/06;H01S3/04;H01S3/08;H01S3/00
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司 32232
• 代理人: 黃麗莉

本發明公開一種基于鍵合技術的人眼安全激光器及發散性優化方法，該人眼安全激光器包括：LD泵浦源，沿LD泵浦源出射光方向依次放置有：泵浦光整形透鏡、鍵合組件以及發散角優化組件；鍵合組件包括：沿LD泵浦源出射光方向依次放置的被動調Q晶體以及激光增益介質，被動調Q晶體和激光增益介質鍵合成一體；發散角優化組件包括：沿LD泵浦源出射光方向依次放置的負透鏡和正透鏡。本發明通過鍵合方式可以有效減小激光器尺寸并優化激光器熱性能，可以提高激光器集成度以及重復頻率；同時通過集成負正透鏡組將輸出激光發散角優化到微弧度量級，使得相同輸出能量下激光器有效作用距離增加。

技術領域

本發明屬于固體激光技術領域，具體是一種基于鍵合技術的人眼安全激光器及發散性優化方法。

背景技術

目前常用的人眼安全激光器通過使用激光諧振腔搭配分離式激光增益介質和可飽和吸收體，該方案腔長較長且熱性能較差，嚴重限制了激光重復頻率的提升以及激光器緊湊化需求。而且人眼安全激光器由于腔模較小，導致激光發散性較差，其發散角通常在毫弧度量級，這限制了激光器有效工作距離。

發明內容

本發明為了克服現有的人眼安全激光器中存在的結構不緊湊、重復頻率低、熱效應差且發散角太大等缺陷，本發明提供一種基于鍵合技術的人眼安全激光器及發散性優化方法。該人眼安全激光器利用鍵合方式將激光增益介質和被動調Q晶體集成，并結合負正透鏡組對光束發散性進行優化，該人眼安全激光器具有結構緊湊、重頻高、發散角小等特點。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一方面，本發明公開一種基于鍵合技術的人眼安全激光器，包括：LD泵浦源，沿LD泵浦源出射光方向依次放置有：泵浦光整形透鏡、鍵合組件以及發散角優化組件；

鍵合組件包括：沿LD泵浦源出射光方向依次放置的被動調Q晶體以及激光增益介質，被動調Q晶體和激光增益介質鍵合成一體；

發散角優化組件包括：沿LD泵浦源出射光方向依次放置的負透鏡和正透鏡。

本發明一種基于鍵合技術的人眼安全激光器通過鍵合方式可以有效減小激光器尺寸并優化激光器熱性能，可以提高激光器集成度以及重復頻率；同時通過集成負正透鏡組將輸出激光發散角優化到微弧度量級，使得相同輸出能量下激光器有效作用距離增加。

在上述技術方案的基礎上，還可做如下改進：

作為優選的方案，泵浦光整形透鏡為柱面透鏡。

采用上述優選的方案，柱面透鏡曲率需要根據LD泵浦源輸出特性進行設計。

作為優選的方案，LD泵浦源出射光經過泵浦光整形透鏡后作用在激光增益介質的光斑為圓形且瑞利距離覆蓋整個激光增益介質。

采用上述優選的方案，當泵浦光整形透鏡為柱面透鏡時，柱面透鏡曲率需要根據LD泵浦源輸出特性進行設計，保證其滿足上述條件。

作為優選的方案，被動調Q晶體為鈷尖晶石，激光增益介質為鉺玻璃。

采用上述優選的方案，被動調Q晶體靠近LD泵浦光從而吸收激光晶體熱量，優化激光器熱性能。

作為優選的方案，鍵合組件中，被動調Q晶體入光側鍍有信號光高反膜以及LD泵浦光高透膜。

采用上述優選的方案，效果更佳。

作為優選的方案，鍵合組件中，激光增益介質出光側鍍有信號光透過率為T0的透射膜。

采用上述優選的方案，效果更佳。

另一方面，本發明還公開一種基于鍵合技術的人眼安全激光器發散性優化方法，具體包括如下步驟：