[發明專利]一種基于摻雜濃度漸變晶體的單端泵浦調Q激光器

有效

• 申請號: 202110602020.6
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113572001B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 江海河;魏蒙恩;程庭清;張慶禮;竇仁勤
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: H01S3/06
• 分類號: H01S3/06;H01S3/08;H01S3/094;H01S3/10;H01S3/11;H01S3/115;H01S3/117
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.一種基于摻雜濃度漸變晶體的單端泵浦調Q激光器，包括：泵浦光源(1)、聚焦耦合系統、激光工作物質(6)、激光諧振腔；其特征在于，

激光工作物質(6)的摻雜濃度沿泵浦光傳輸方向呈指數式增長，且泵浦光入射面即泵浦端面為低濃度端，泵浦光出射面即非泵浦光入射面為高低濃度端；

所述激光工作物質(6)的摻雜濃度具體如下所示：

其中，為激光工作物質(6)中的泵浦光的入射長度；為激光工作物質(6)中的泵浦光的入射長度為處的摻Nd³⁺濃度；b、c均為系數，10≤b≤25，0.1≤c≤1.0。

2.根據權利要求1所述的一種基于摻雜濃度漸變晶體的單端泵浦調Q激光器，其特征在于，所述激光工作物質(6)為摻Nd³⁺晶體，基底材料為YAG、 YVO₄ 、GGG、YAP中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的一種基于摻雜濃度漸變晶體的單端泵浦調Q激光器，其特征在于，激光諧振腔由45°分光鏡(5)、激光工作物質(6)、平凸全反鏡(7)、起偏器(8)、調Q晶體(9)、輸出腔鏡(10)構成；

其中，泵浦光源(1)輸出的泵浦光經聚焦耦合系統聚焦后，通過45°分光鏡(5)進入激光工作物質(6)中，激光工作物質(6)的輸出光通過平凸全反鏡(7)反射回激光工作物質(6)中，并通過45°分光鏡射入起偏器(8)中，起偏器(8)的輸出光射入調Q晶體(9)，調Q晶體(9)的輸出光通過輸出腔鏡(10)輸出。

4.根據權利要求1或3所述的一種基于摻雜濃度漸變晶體的單端泵浦調Q激光器，其特征在于，激光諧振腔為L型折疊腔，折疊角為90°。

5.根據權利要求3述的一種基于摻雜濃度漸變晶體的單端泵浦調Q激光器，其特征在于，平凸全反鏡(7)的曲率半徑R₁和輸出腔鏡(10)的曲率半徑R₂滿足：

G₁×G₂＝1；

其中，L₁表示激光工作物質(6)的中心至平凸全反鏡(7)的中心之間的距離；L₂表示激光工作物質(6)的中心至輸出腔鏡(10)的中心之間的距離；f表示激光工作物質(6)的熱焦距值。

6.根據權利要求3所述的一種基于摻雜濃度漸變晶體的單端泵浦調Q激光器，其特征在于，起偏器(8)采用格蘭棱鏡、偏振分束器PBS或者介質膜起偏器。

7.根據權利要求3所述的一種基于摻雜濃度漸變晶體的單端泵浦調Q激光器，其特征在于，調Q晶體(9)采用電光晶體或聲光晶體或被動調Q晶體。

8.根據權利要求1所述的一種基于摻雜濃度漸變晶體的單端泵浦調Q激光器，其特征在于，聚焦耦合系統由沿光傳輸方向依次設置的準直平凸鏡(3)、聚焦平凸鏡(4)構成。