[發明專利]低成本高性能微型化的1.5μm被動調Q脈沖激光器

在審

• 申請號: 202011235744.3
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112701558A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 李志威;薛有為;丁廣雷;張哨峰;凌吉武
• 申請（專利權）人: 福建海創光電有限公司
• 主分類號: H01S3/098
• 分類號: H01S3/098;H01S3/11
• 代理公司: 北京箴思知識產權代理有限公司 11913
• 代理人: 李春暉;譚艷

本公開提供了一種低成本高性能微型化的1.5μm被動調Q脈沖激光器，包括：泵浦源、聚焦透鏡、激光增益介質和調Q晶體；其中，泵浦源為905nm LD；激光增益介質和調Q晶體皆經精細拋光處理且各自的兩通光面平行，激光增益介質的第一通光面和調Q晶體的第一通光面通過光膠工藝鍵合，激光增益介質的第二通光面和調Q晶體的第二通光面上鍍激光腔膜，形成微型化平平激光腔；激光增益介質為在905nm波長附近有吸收的工作物質。該1.5μm被動調Q的脈沖激光器具有低成本、微型化、性能穩定、可大批量制造的優點，可以直接方便的替換905nm LD在激光雷達上的應用。

技術領域

本公開涉及固體激光領域，尤其是涉及一種低成本高性能微型化的1.5μm被動調Q脈沖激光器。

背景技術

現在激光雷達大多都是使用905nm的半導體激光器(LD)作為發射光源，而由于905nm LD的慢軸方向發光面很長，快軸方向有多個發光節，導致905nm LD發射的激光的光束質量非常差，比市面上一般其它波長LD的光束質量還差得多。同時對于人眼安全的要求，目前普遍用于激光雷達的905nm波長和1064nm波長對人眼都有很大的安全隱患，因此其激光雷達的性能能力受到了極大的限制。而1.5μm波段的激光波長位于良好的大氣傳輸窗口，同時又具有人眼安全的性質，用在激光雷達方面，使其探測能力以及應用效果得到了極大的提升，因此市面上迫切需要1.5μm脈沖激光器。

公開號為CN104319614A的專利文獻公開了一種1.5μm人眼安全波段超短脈沖激光器，通過鎖模自拉曼激光器的方法實現緊湊、高效的1.5μm人眼安全波段超短脈沖激光光源，該1.5μm脈沖激光器包括：泵浦源、耦合透鏡組、諧振腔反射鏡、激光增益介質、鎖模元件和激光輸出鏡，激光諧振腔采用直腔結構，其中，泵浦源采用808nm半導體激光器；耦合藕合透鏡組鍍有泵浦光增透膜；諧振腔反射鏡為凹鏡，曲率半徑300mm，鍍泵浦光增透、1.3-1.6μm高反膜；激光增益介質采用切割Nd:YVO₄晶體，摻雜濃度為0.3，對應基頻激光波長1342nm和一階拉曼光波長1525nm，晶體尺寸選擇3×3×20mm，兩端鍍泵浦光、基頻激光和拉曼光增透膜；鎖模元件采用半導體可飽和吸收鏡SESAM進行被動鎖模，晶體兩端鍍基頻激光和拉曼光增透膜，對1342nm基頻激光初始透過率80％；激光輸出鏡6為平鏡，對基頻光高反、拉曼光透過率10％，激光諧振腔腔長在50-200mm之間。可知，該1.5μm脈沖激光器的體型較大。

在目前市場上，1.5μm脈沖激光器也不斷涌現出來，泵浦源常用的940nmLD、976nmLD、980nmLD，激光增益介質常用Er玻璃。但是現有的1.5μm脈沖激光器整體上仍然存在很多現實問題：(一)目前激光雷達普遍采用的905nm LD價格非常低，而現在涌現出來的1.5μm脈沖激光器價格比905nm LD價格高上幾十倍至幾百倍，成本上不具有競爭力；(二)現有的1.5μm脈沖激光器外形尺寸與905nm LD相比差異太大，不能直接替換；(三)二者性能差異懸殊，特別是電路控制部分，無法通用化。上述三點導致目前市面上1.5μm激光雷達比905nm激光雷達價格高了幾百倍甚至上千倍，嚴重阻礙了1.5μm激光器在激光雷達的廣泛使用。

發明內容

在下文中給出了關于本公開的簡要概述，以便提供關于本公開的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本公開的窮舉性概述。它并不意圖確定本公開的關鍵或重要部分，也不意圖限定本公開的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

鑒于現有技術的上述缺陷，本公開的目的在于提供一種低成本高性能微型化的1.5μm被動調Q脈沖激光器，以至少解決目前市面上1.5μm激光雷達價格過高、外形尺寸和性能不夠理想的問題。