[發(fā)明專利]一種高階橫模綠光固體激光器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011170101.5
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112260050A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張明明;胡友友;李瑞峰;竇健泰;劉俊;趙明琳
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;H01S3/0941;H01S3/16;H01S3/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種高階橫模綠光固體激光器，包括依次布設(shè)的泵浦源、準(zhǔn)直聚焦系統(tǒng)、激光諧振腔系統(tǒng)和模式監(jiān)測系統(tǒng)，激光諧振腔系統(tǒng)的諧振腔包括入射腔鏡和多個輸出鏡，所述的入射腔鏡采用傾斜設(shè)置，入射腔鏡和多個輸出鏡之間分別構(gòu)成不同的輸出端，其中一條輸出端上設(shè)有第一晶體和第一輸出鏡，另一條輸出端上設(shè)有第二晶體和第二輸出鏡，第一輸出鏡的輸出端設(shè)有模式監(jiān)測系統(tǒng)，泵浦光經(jīng)準(zhǔn)直聚焦系統(tǒng)和入射腔鏡后入射到第一晶體表面，第一晶體產(chǎn)生的高階橫模進(jìn)行腔內(nèi)振蕩，并分別通過第一輸出鏡和第二輸出鏡輸出。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)綠光波段的高階橫模激光輸出，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，有利于小型化集成化，方便實(shí)際應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種固體激光器，尤其涉及一種高階橫模綠光固體激光器。

背景技術(shù)

激光高階橫模因其獨(dú)特的空間結(jié)構(gòu)分布，在操縱微粒、激光加工、通信傳輸?shù)阮I(lǐng)域有著重要的作用。常見的激光高階橫模有拉蓋爾-高斯模式、因斯-高斯模式和厄米特-高斯模式等。高階模式的產(chǎn)生有很多方式，激光諧振腔腔外產(chǎn)生高階橫模通常采用空間光調(diào)制的方法，主要是利用液晶空間光調(diào)制器，但液晶的損傷閾值較低，很難實(shí)現(xiàn)高功率輸出。而通過腔內(nèi)直接產(chǎn)生的高階橫模模式更加純凈，更容易實(shí)現(xiàn)高功率輸出。

目前綠光波段的激光在醫(yī)學(xué)治療、精密加工、海洋通信等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。首先，綠光可以作為紫外、深紫外激光器的泵浦源，這是目前最廣泛且直接有效產(chǎn)生紫外和深紫外激光的方法。其次，人眼對綠光的敏感度高，可以利用綠光波長的脈沖激光進(jìn)行眼科手術(shù)治療。此外，海水對藍(lán)綠光的衰減比其它波段光的衰減小的多，存在通光窗口，使得綠光波段的激光在水下遠(yuǎn)距離通訊和激光水下探測變?yōu)榭赡堋．a(chǎn)生綠光波段的高階橫模，將拓寬高階橫模的應(yīng)用范圍。目前產(chǎn)生綠光波段的高階橫模激光器主要存在以下問題：(1)主要采用腔外倍頻的方式，但腔外倍頻的轉(zhuǎn)化效率較低。而腔內(nèi)倍頻輸出產(chǎn)生的綠光激光器主要是基模輸出。(2)高階橫模激光器還存在實(shí)時觀測和應(yīng)用的沖突問題，高階橫模激光器通常只有一個輸出端，無法做到實(shí)時檢測的同時進(jìn)行激光加工等實(shí)際應(yīng)用。若同時進(jìn)行觀測和應(yīng)用，需要在激光諧振腔外利用分束鏡進(jìn)行分束，此時將導(dǎo)致激光能量的損耗。因此設(shè)計一種高階橫模激光器能同時實(shí)現(xiàn)模式監(jiān)測和應(yīng)用具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明目的是提供一種激光橫模模式可調(diào)的高階橫模綠光固體激光器。

技術(shù)方案：本發(fā)明包括依次布設(shè)的泵浦源、準(zhǔn)直聚焦系統(tǒng)、激光諧振腔系統(tǒng)和模式監(jiān)測系統(tǒng)，所述激光諧振腔系統(tǒng)的諧振腔包括入射腔鏡和多個輸出鏡，所述的入射腔鏡采用傾斜設(shè)置，入射腔鏡和多個輸出鏡之間分別構(gòu)成不同的輸出端，其中一條輸出端上設(shè)有第一晶體和第一輸出鏡，另一條輸出端上設(shè)有第二晶體和第二輸出鏡，第一輸出鏡的輸出端設(shè)有模式監(jiān)測系統(tǒng)，泵浦光經(jīng)準(zhǔn)直聚焦系統(tǒng)和入射腔鏡后入射到第一晶體表面，第一晶體產(chǎn)生的高階橫模進(jìn)行腔內(nèi)振蕩，并分別通過第一輸出鏡和第二輸出鏡輸出。

所述的泵浦源采用光纖耦合激光二極管。

所述的準(zhǔn)直聚焦系統(tǒng)包括依次設(shè)置的第一透鏡和第二透鏡。

所述的泵浦源、第一透鏡和第二透鏡固定于同一調(diào)整架上，其中，第一透鏡對倍頻光的反射率高于第二透鏡對倍頻光的反射率。

所述的入射腔鏡鍍有介質(zhì)膜。

所述的第一輸出鏡選用平凹透鏡，其凹面鍍有介質(zhì)膜。

所述的第二輸出鏡選用平面透鏡，其輸出面鍍有介質(zhì)膜。

所述的第一輸出鏡對綠光的反射率高于第二輸出鏡對綠光的反射率。

所述的第一晶體采用激光晶體，所述的第二晶體采用倍頻晶體。

所述的模式監(jiān)測系統(tǒng)采用CCD實(shí)時監(jiān)測。