[實用新型]一種緊湊型固體激光器

有效

• 申請號: 202020781097.5
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN211829526U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 劉蘭;廖若杭;余競雄
• 申請（專利權）人: 廈門市承譜科學儀器有限公司
• 主分類號: H01S3/11
• 分類號: H01S3/11;H01S3/07;H01S3/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 張素斌

一種緊湊型固體激光器，涉及脈沖式固體激光器領域。包括激光器腔體和設于激光器腔體內的脈沖激光產生模塊；脈沖激光產生模塊沿腔體中軸線依次排布有激光二極管、光束整形器、聚焦透鏡、工作物質和飽和吸收體。還包括激光波長選擇模塊，激光波長選擇模塊置于飽和吸收體之后。激光波長選擇模塊沿腔體中軸線設有倍頻晶體和合頻晶體(可通過改變晶體配置情況更改輸出激光波長)。引入激光二極管泵浦與被動調Q技術，結構簡單緊湊，可輸出具有固定頻率且脈沖寬度小于1ns的脈沖激光。實現脈沖式固體激光器的小型化，具備穩定簡單的結構與高效的泵浦光利用率，使用便攜穩定，其窄脈寬的特征在醫療與檢測領域具有應用潛力。

技術領域

本實用新型涉及脈沖式固體激光器領域，尤其涉及一種緊湊型固體激光器。

背景技術

自1960年世界上第一臺紅寶石激光器誕生已來，激光技術蓬勃發展。其中，脈沖激光具有脈沖寬度短，光譜范圍寬，峰值功率高和重復頻率可調的優點，使其在工業加工、材料處理、醫療和科學研究等領域具有普遍應用。與連續激光器相比脈沖激光與材料的交互時間非常短，熱效應顯著降低，更為適用于高精度與低損傷的應用情景。

脈沖激光技術的關鍵在于泵浦源與工作介質的選擇以及通過調Q技術和鎖模等技術獲得高峰值功率。激光二極管泵浦技術的出現解決了傳統燈泵浦激光器結構復雜，能量利用效率低的特征。激光二極管實質上是一種小型激光器，工作物質為半導體材料構成的PN結(或PIN結)，激勵方式通常采用電激勵的方式，其具有體型小，光束單色性好的特點。激光二極管泵浦技術的應用于激光器設計可有效降低激光器泵浦設計難度及激光器整體尺寸，提高能量利用效率。

調Q技術通過調制諧振腔品質因子(Q值)，將分散的激光能量集中壓縮在極短時間內釋放出來，以巨脈沖的形式輸出，這種脈沖光脈寬窄，同時峰值功率高。調Q技術可以分為主動調Q與被動調Q，其中以非線性光學晶體實現的被動調Q技術具有體積小，容易轉運和效率高等優點。

目前，各激光器供應商主要致力提供高峰值功率的脈沖式激光器，而更適合檢測與醫療的低能量脈沖激光器產品寥寥無幾，制約著脈沖激光器實際應用的發展。

發明內容

本實用新型的目的在于解決現有技術中的上述問題，提供一種緊湊型固體激光器，引入激光二極管泵浦與被動調Q技術，結構簡單緊湊，可輸出具有固定頻率且脈沖寬度小于1ns的脈沖激光。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種緊湊型固體激光器，包括激光器腔體和設于激光器腔體內的脈沖激光產生模塊；所述脈沖激光產生模塊沿腔體中軸線依次排布有激光二極管、光束整形器、聚焦透鏡、工作物質和飽和吸收體。

本實用新型還包括激光波長選擇模塊，所述激光波長選擇模塊置于飽和吸收體之后。

所述激光波長選擇模塊沿腔體中軸線設有倍頻晶體或合頻晶體，或激光波長選擇模塊沿腔體中軸線依次排列設有倍頻晶體和合頻晶體。

所述倍頻晶體采用BBO晶體；所述合頻晶體采用LBO晶體。

所述工作物質采用Nd：YAG晶體；所述飽和吸收體采用Cr⁴⁺:YAG晶體。

所述光束整形器為多片長方體狀的K9石英玻璃以棱邊中點間隔旋轉排列組成的微鏡棱鏡堆。

所述K9石英玻璃設有6片，相鄰K9石英玻璃的間隔角度為10°。

所述K9石英玻璃的長寬高為15cm*15cm*0.5cm。

所述K9石英玻璃的六面經過拋光處理。

所述激光器腔體呈長方體設置，激光器腔體的長度不大于25cm。

相對于現有技術，本實用新型技術方案取得的有益效果是：