[發(fā)明專利]基于LED和LD復(fù)合泵浦Nd：YAG晶體的激光器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210384932.5
• 申請日: 2022-05-11
• 公開（公告）號: CN114744475A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈建平;黃鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H01S3/0933
• 分類號: H01S3/0933;H01S3/0941;H01S3/16;H01S3/042
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 張玉紅

1.基于LED和LD復(fù)合泵浦Nd：YAG晶體的激光器，所述激光器為雙波長近紅外全固態(tài)激光器，其特征在于，包括至少兩LED燈條和至少一LD激光器、諧振腔、冷卻系統(tǒng)、Nd：YAG晶體；

所述LED燈條中各貼片LED發(fā)光二極管亮度相同、波長一致、封裝相同、大小形狀相同，工作時的中心波長在810nm，峰值波長在815nm，半峰寬30nm；

所述諧振腔內(nèi)，包含一輸入鏡和一輸出耦合鏡以及裝卡晶體和LED燈條的腔體耦合裝置；其中輸入鏡和輸出耦合鏡材質(zhì)相同，大小相同，厚度相同，形狀相同且均為平面鏡，所述輸入鏡鏡片鍍膜對808nm波段99%的透射率以及對900~1000nm波段99.5%的高反射率；所述輸出耦合鏡鏡片鍍膜對808nm波段99%的透射率以及對938~946nm波段3%的透射率；

所述LD激光器中，由LD激光二極管發(fā)射，通過聚焦鏡將光斑聚焦在晶體端面，最大光功率15W，波長范圍801~809nm可調(diào)諧，半峰寬2nm；

所述冷卻系統(tǒng)中，包含一冷卻泵和一LD溫控系統(tǒng)；

所述冷卻泵能夠?qū)崿F(xiàn)-40℃到25℃室溫的任意調(diào)節(jié)，可通過抽運冷水在銅質(zhì)腔體耦合裝置中循環(huán)，實現(xiàn)對LED燈條和激光晶體的冷卻；所述LD溫控系統(tǒng)由控制主板、熱敏電阻、半導(dǎo)體制冷器（TEC）組成，通過熱敏電阻反饋溫度變化以及TEC對LD激光二級管冷卻，由控制主板實現(xiàn)對LD激光器的精確控溫；

所述激光晶體為Nd：YAG長塊狀晶體，摻雜濃度為1.5 at.%，晶體兩端鍍938~946nm波段增透膜;

兩LED燈條側(cè)面脈沖泵浦的同時，復(fù)合泵浦方式為通過外部驅(qū)動同步LD激光二極管端面脈沖泵浦。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED和LD復(fù)合泵浦Nd：YAG晶體的激光器，其特征在于，所述LED燈條中各貼片LED發(fā)光二極管串聯(lián)呈矩形排列，各貼片LED發(fā)光二極管之間的距離相同，并且兩燈條與晶體之間的距離也相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED和LD復(fù)合泵浦Nd：YAG晶體的激光器，其特征在于，所述LED燈條中各貼片LED發(fā)光二極管為同一分選檔及其相鄰分選檔的LED發(fā)光二極管。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED和LD復(fù)合泵浦Nd：YAG晶體的激光器，其特征在于，還包括至少三標(biāo)識單元，分別標(biāo)識貼片LED的各性能參數(shù)，所述性能參數(shù)至少包括LED發(fā)光二極管的亮度和中心波長以及半峰寬。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED和LD復(fù)合泵浦Nd：YAG晶體的激光器，其特征在于，還包括至少三標(biāo)識單元，分別標(biāo)識所述輸入鏡和所述輸出鏡的鍍膜參數(shù)和腔體耦合裝置的規(guī)格參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED和LD復(fù)合泵浦Nd：YAG晶體的激光器，其特征在于，還包括一標(biāo)識單元，標(biāo)識所述LD激光二極管的各性能參數(shù)，所述參數(shù)至少包括LD激光二極管的亮度和波長范圍。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED和LD復(fù)合泵浦Nd：YAG晶體的激光器，其特征在于，包括一標(biāo)識單元，標(biāo)識所述冷卻系統(tǒng)的各項參數(shù)，所述參數(shù)至少包括水冷范圍。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED和LD復(fù)合泵浦Nd：YAG晶體的激光器，其特征在于，所述晶體表面整潔，光滑；晶體兩端面均鍍有對938~946nm波段的增透膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED和LD復(fù)合泵浦Nd：YAG晶體的激光器，其特征在于，所述腔體耦合裝置固定在擺角器上，腔體中間有裝卡晶體的凸臺，通過上下突出的部分配合銦箔固定激光晶體，使其水平，兩側(cè)通過螺紋孔固定LED燈條使得貼片LED與晶體同一水平面，腔體兩端接冷卻系統(tǒng)給晶體和LED燈條控溫，一端為進水口，另一端為出水口。