專利名稱：折疊腔式拉曼倍頻全固體黃光激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種固體激光器，特別是一種折疊腔式拉曼倍頻全固體黃光激光器。
(二)
背景技術(shù)：
激光技術(shù)是二十世紀(jì)的重大實用新型之一，現(xiàn)已廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)、通訊、信息處理、 醫(yī)療衛(wèi)生、軍事、文化教育以及科學(xué)研究等各個領(lǐng)域。隨著半導(dǎo)體激光二極管技術(shù)的重大突 破，固體激光器得到強勁的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷地擴(kuò)展。利用LD泵浦的全固體激光器是 一種高效、穩(wěn)定、、光束質(zhì)量好、長壽命、結(jié)構(gòu)緊湊的第二代新型固體激光器，已成為激光 學(xué)科的重點發(fā)展方向之一，在空間通訊，光纖通信，大氣研究，環(huán)境科學(xué)，醫(yī)療器械，光學(xué) 圖象處理，激光打印機(jī)等高科技領(lǐng)域有著獨具特色的應(yīng)用前景。
黃光波段的激光可以治療皮膚血管瘤、鮮紅斑痣、毛細(xì)血管擴(kuò)張、酒渣鼻及蜘蛛痣等， 在激光醫(yī)療領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。黃光激光可以作為鈉信標(biāo)光源，在軍事、氣象領(lǐng)域有重要應(yīng) 用。黃光激光器在光譜學(xué)、信息存儲、激光雷達(dá)等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。目前，由LD泵浦 的全固化激光器通過腔內(nèi)倍頻產(chǎn)生紅光、綠光、藍(lán)光的研究已經(jīng)比較成熟，但是，用LD泵 浦的微型激光器產(chǎn)生黃光波段的激光比以上幾個波段都困難，這是因為當(dāng)前的激活離子沒有 足夠大受激發(fā)射截面的譜線使得可以通過直接倍頻產(chǎn)生黃光。
目前，國外已經(jīng)有關(guān)于固體黃光激光器的報道。他們主要采用兩種方式來實現(xiàn) 一是采 用將兩束光禾口頻的方法 (Intracavity sum-frequency generation of 3. 23 W continuous-wave yellow light in an Nd:YAG laser,《0ptics Communications》，Vol. 255， 2005, 248-252)， 二是使用倍頻拉曼光的技術(shù)。和頻的方法具有體積大，功率低，轉(zhuǎn)換效率 差，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，難以實現(xiàn)等缺點；倍頻拉曼光的方法比和頻的方法簡單，但是目前世界上 多是采用腔外倍頻拉曼光的方法(Low threshold, diode end-pumped Nd3+:GdV04 self-Raman laser, ((Optical Materials》，Vol. 29, 2007, 1817-1820)和腔內(nèi)倍頻連續(xù)拉曼光的方法
(Efficient all-solid-state yellow laser source producing 1.2-W average power,
《0ptics Letters》，Vol. 24, 1999， 1490-1492; All-solid-state 704 mW continuous-wave yellow source based on an intracavity, frequency—doubled crystalline Raman laser,
《0ptics Letters》，Vol. 32， 2007, 1114-1116)。腔外倍頻拉曼光的方法由于腔外拉曼光 的功率低導(dǎo)致倍頻效率差，輸出的黃光功率低；而腔內(nèi)倍頻連續(xù)拉曼光的方法則由于基頻光 的峰值功率低，轉(zhuǎn)換成拉曼光的轉(zhuǎn)換效率差，也不能獲得高功率的黃光輸出。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，以實現(xiàn)體積小、成本低、功率高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的黃光激光器，本 實用新型提供一種折疊腔式拉曼倍頻全固體黃光激光器。
一種折疊腔式拉曼倍頻全固體黃光激光器，包括激光二極管(LD)泵浦源、諧振腔，諧 振腔由后腔鏡、45度鏡和全反鏡組成，其特征在于諧振腔中的后腔鏡和45度鏡中放置激光 增益介質(zhì)、調(diào)Q裝置和拉曼晶體，45度鏡和全反鏡中放置倍頻晶體；激光增益介質(zhì)、調(diào)Q 裝置、拉曼晶體和倍頻晶體均由冷卻裝置對其進(jìn)行溫度控制；由激光二極管LD泵浦源產(chǎn)生 的泵浦光耦合進(jìn)入激光增益介質(zhì)并轉(zhuǎn)換成基頻光，產(chǎn)生的基頻光通過拉曼晶體時，在拉曼效 應(yīng)作用下發(fā)生受激拉曼散射產(chǎn)生拉曼光，拉曼光在倍頻晶體中完成倍頻過程，產(chǎn)生黃光并由 45度鏡輸出。
所述的激光二極管LD泵浦源可以是LD端面泵浦源，它包括驅(qū)動電源、激光二極管、冷 卻裝置、光纖和耦合透鏡組；也可以是LD側(cè)面泵浦源，它包括驅(qū)動電源、LD側(cè)面泵浦模塊、冷卻裝置。
所述的諧振腔在LD端面泵浦情況下腔內(nèi)的調(diào)Q開關(guān)和拉曼晶體的相對位置可相互調(diào)換； 在LD側(cè)面泵浦情況下諧振腔內(nèi)的側(cè)面泵浦模塊及激光增益介質(zhì)、調(diào)Q開關(guān)和拉曼晶體的相 對位置可相互調(diào)換。
所述的激光增益介質(zhì)可以是摻釹(Nd)或摻鐿(Yb)的下列諸晶體中的一種釔鋁石榴 石(YAG)、釩酸釔(YV04)、釩酸軋(GdV04)、釩酸镥(LuV04)、氟化釔鋰(YLF)、鋁酸釔(YAP)、 釓鎵石榴石(GGG)、鎢酸釓鉀(KGd(W04)2)等；也可以是鍵合晶體釔鋁石榴石/摻釹釔鋁石 榴石(YAG/Nd:YAG)、釩酸釔/摻釹釩酸釔(YV04/Nd:YV04)晶體中的一種。
所述的激光增益介質(zhì)的摻雜濃度當(dāng)摻釹時為0. 05-at. %至3-at. %;摻鐿時為0. 05-at. %至10-at. %。
所述的激光增益介質(zhì)在LD端面泵浦情況下，其兩個端面均鍍有泵浦光波段及1000 nm 一1200 nm波段的增透膜；在LD側(cè)面泵浦情況下，其兩個端面均鍍有1000 nm—1200 nm波 段的增透膜。
所述的調(diào)Q裝置可以是電光調(diào)Q裝置、聲光調(diào)Q裝置和可飽和吸收體被動調(diào)Q裝置中的 一種；聲光調(diào)Q裝置由射頻輸入裝置和調(diào)Q晶體組成，調(diào)Q晶體的兩端面均鍍有1000 rnn— 1200 nm波段的增透膜；調(diào)制頻率為1一50 KHz，通過輸入射頻波改變調(diào)Q晶體的密度，來 實現(xiàn)周期性改變激光諧振腔閥值的目的，起到調(diào)Q開關(guān)作用；電光調(diào)Q裝置由電光晶體和驅(qū) 動電源組成，利用晶體的電光效應(yīng)，對通過其中的激光的相位產(chǎn)生調(diào)制，進(jìn)而改變偏振態(tài)， 完成開、關(guān)門過程；可飽和吸收體是利用材料的激發(fā)、躍遷特性，受激吸收時關(guān)門、向下躍 遷時開門，以此完成對激光的開、關(guān)門控制。
所述的冷卻裝置有兩種方式循環(huán)水冷卻——晶體側(cè)面均用帶有管道的金屬塊包住，金 屬塊的管道內(nèi)持續(xù)通有循環(huán)冷卻水，用來給晶體降低溫度；半導(dǎo)體制冷——晶體側(cè)面被半導(dǎo) 體制冷塊包圍。
所述的拉曼晶體可以是鎢酸鹽類(KGd(W04)2， BaW04， SrW04， PbW04， KLu(WO》2等)、釩 酸鹽類(YV04， G鐵等)、硝酸鹽類(Ba(亂)2等)，碘酸鹽類(Lil03等)中的一種；拉曼晶 體的兩端面均鍍1000 nm—1200 nm波段的增透膜。拉曼晶體可根據(jù)需要沿不同方向和角度 切割，這樣可以有效的提高激光器的性能。
所述的倍頻晶體可以是磷酸鈦氧鉀KTP、三硼酸鋰LBO等；倍頻晶體的兩端鍍有1000 nm 一1200 nm波段的增透膜。倍頻晶體可根據(jù)相位匹配及其他需要沿不同方向和角度切割，這
樣可以有效的改善激光器的性能，提高激光器的輸出功率。
所述的諧振腔內(nèi)的后腔鏡在LD端面泵浦時鍍有泵浦光波段的增透膜和對IOOO nm—1200 nm波段的反射率大于90X的反射膜；在LD側(cè)面泵浦時鍍有對1000 nm—1200 nm波段的反 射率大于90%的反射膜。45度鏡鍍有在1000 nm—1200 nra波段反射率大于90%的反射膜， 并且該膜對波長為590 nm的光透過范圍大于80%;全反鏡鍍有在1000 nm—1200 nm波段反 射率大于90%的反射膜，并且該膜對590 nm附近的黃光具有大于90X的反射率。
所述的諧振腔的腔長為5cm—50cm，諧振腔的后腔鏡的曲率半徑可根據(jù)實際情況選擇。
本實用新型中的所有晶體的長度均可以根據(jù)具體要求進(jìn)行選??；晶體的端面形狀和面積 可以根據(jù)光束截面的面積來確定。
由于拉曼效應(yīng)為三階的非線性效應(yīng)，需要基頻光具有較高的峰值功率，所以我們在激光 器中使用調(diào)Q裝置，這樣可以增加基頻光的峰值功率，從而提高基頻光到拉曼光的轉(zhuǎn)換效率， 有效的改善了激光器的性能。通過采用調(diào)Q技術(shù)并在腔內(nèi)使用倍頻晶體倍頻拉曼光，獲得了 高功率的黃光輸出。該類激光器能有效的壓縮黃光激光器體積，能充分利用基頻調(diào)Q脈沖的 高的峰值功率和腔內(nèi)拉曼光高的功率密度，提高了激光器的穩(wěn)定性，降低了成本，并具有高 的平均輸出功率和轉(zhuǎn)換效率。
激光器的工作流程如下LD泵浦源發(fā)出的泵浦光耦合進(jìn)入激光增益介質(zhì)，當(dāng)調(diào)Q裝置的調(diào)Q開關(guān)關(guān)閉時，泵浦光轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)粒子存儲起來；當(dāng)Q開關(guān)打開時，積攢的大量反轉(zhuǎn)粒子 瞬間通過受激輻射轉(zhuǎn)為基頻光；具有較高峰值功率的基頻光經(jīng)過拉曼晶體，由于受激拉曼散 射的作用轉(zhuǎn)為拉曼光；拉曼光在倍頻晶體處完成倍頻過程轉(zhuǎn)為黃光，并由45度鏡輸出。
本實用新型采用了折疊腔型和新的組合方式，采用了調(diào)Q技術(shù)，并在腔內(nèi)使用倍頻晶體 倍頻拉曼光，獲得了黃色激光。充分利用了基頻調(diào)Q脈沖的高峰值功率和腔內(nèi)拉曼光的高功 率密度，并利用折疊腔提高了倍頻效率，改善了激光器的性能，成功解決了上述激光器的各 種缺點，提供了一種新的小體積，穩(wěn)定性好的全固體黃光激光器。本實用新型激光器與背景 技術(shù)中的相比具有更高的輸出功率和轉(zhuǎn)換效率，并且體積小、性能穩(wěn)定、成本低。


圖1是本實用新型激光器LD端面泵浦源的光路結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實用新型激光器 LD側(cè)面泵浦源的光路結(jié)構(gòu)示意圖。
其中l(wèi).激光二極管，2.光纖，3.耦合透鏡，4.后腔鏡，5.激光增益介質(zhì)，6.調(diào)Q裝 置，7.拉曼晶體，8. 45度鏡，9.倍頻晶體，IO.全反鏡，ll.LD側(cè)面泵浦模塊，12.冷卻裝置。
具體實施方式實施例1:
本實用新型實施例1如圖1所示，包括激光二極管LD端面泵浦源、諧振腔；諧振腔由 后腔鏡4、 45度鏡8和全反鏡10組成，激光增益介質(zhì)5選摻釹釔鋁石榴石Nd:YAG晶體，調(diào) Q裝置6是聲光調(diào)Q裝置，拉曼晶體7選鎢酸鍶SrW04晶體，倍頻晶體9選用磷酸鈦氧鉀KTP 晶體。后腔鏡4和45度鏡8中依次放置激光增益介質(zhì)5、聲光調(diào)Q裝置6和拉曼晶體7， 45 度鏡8和全反鏡10中放置倍頻晶體9;激光增益介質(zhì)5、聲光調(diào)Q裝置6、拉曼晶體7和倍 頻晶體9側(cè)面均用帶有管道的金屬塊圍住，金屬塊內(nèi)的管道持續(xù)通有循環(huán)冷卻水，用來給晶
體降低溫度。
泵浦源包括激光二極管1、光纖2和耦合透鏡3，泵浦光經(jīng)光纖2和耦合透鏡3進(jìn)入諧 振腔；泵浦源的輸出波長為808 nm，最大泵浦功率為30 W,光纖的纖芯半徑為400 n m， 數(shù)值孔徑為0. 22。
諧振腔的腔長為16 cm。
激光增益介質(zhì)5摻釹釔鋁石榴石Nd:YAG晶體，尺寸為①4ramX5mm，摻雜濃度為l-at. %，兩個端面均鍍有泵浦光808 nm及1000 nm—1200 nm波段的增透膜(透過率大于99.8 %)，摻釹釔鋁石榴石Nd:YAG晶體的作用是產(chǎn)生基頻光。
聲光調(diào)Q裝置6由射頻輸入裝置和調(diào)Q晶體組成，調(diào)Q晶體的長度為35 mm，兩端面均 鍍有1000 nm—1200 nm波段的增透膜(透過率大于99. 8% );調(diào)制頻率為15 KHz,通過輸 入射頻波改變調(diào)Q晶體的密度，來實現(xiàn)周期性改變激光諧振腔閾值的目的，起到調(diào)Q開關(guān)作 用。
拉曼晶體7鎢酸鍶SrW04,尺寸為4X4X35鵬3，兩端面均鍍有1000 nm—1200 nm波段 的增透膜(透過率大于99.8%),鎢酸鍶SrW04拉曼晶體7的作用是將基頻光轉(zhuǎn)換為拉曼光。
倍頻晶體9磷酸鈦氧鉀KTP晶體，尺寸為3X3X6 mm3，晶體的兩端面均鍍有1000 ran 一1200 nm波段的增透膜(透過率大于99. 8% )，并且對587 nm波長的光高透(透過率大于 92%);為了滿足晶體在20度時的相位匹配條件，我們將KTP晶體沿0=68.7度，4>=0 度角度切割。
后腔鏡4為凹面鏡，曲率半徑為3000 mm，鍍有808 nra波長的增透膜和1000 nm—1200 nm波段的高反膜(反射率大于99.5%)0
45度鏡8為平鏡，鍍有1000 nm—1200 nm波段的高反膜(對1064 nm波長的反射率 R〉99.8%，對1180 nm波長的反射率R-90.8X)，并且該膜對波長為590 nm的光高透(T= 90%)。全反鏡10為平鏡，鍍有1000 nm—1200 nm波段的高反膜(對1064咖波長的反射率 R>99.8%，對1180 nm波長的反射率R=90.8%)，并且該膜對波長為590 nm的光高反(R= 90%)。
激光器的工作流程LD端面泵浦模塊1發(fā)出808 nm波長的泵浦光經(jīng)光纖2和耦合透鏡 3進(jìn)入摻釹釔鋁石榴石Nd:YAG晶體中，當(dāng)聲光調(diào)Q開關(guān)6關(guān)閉時，泵浦光轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)粒子存 儲起來；當(dāng)Q開光打開時，積攢的大量反轉(zhuǎn)粒子通過受激輻射瞬間轉(zhuǎn)為1064nm基頻光；具 有較高峰值功率的基頻光經(jīng)過鎢酸鍶SrW04晶體，由于受激拉曼散射的作用轉(zhuǎn)為1180 nm拉 曼光，在KTP倍頻晶體9處由于倍頻效應(yīng)轉(zhuǎn)換為590 nm黃光，并由45度鏡8輸出。
實施例2:
本實用新型實施例2如圖2所示,包括激光二極管LD側(cè)面泵浦模塊11、諧振腔；諧振 腔由后腔鏡4、 45度鏡8和全反鏡10組成，激光增益介質(zhì)5選摻釹釔鋁石榴石Nd:YAG晶體， 調(diào)Q裝置6是聲光調(diào)Q裝置，拉曼晶體7選鎢酸鋇BaW04晶體，倍頻晶體9選用磷酸鈦氧鉀 KTP晶體。后腔鏡4和45度鏡8中依次放置激光增益介質(zhì)5、聲光調(diào)Q裝置6和拉曼晶體7， 45度鏡8和全反鏡10中放置倍頻晶體9;激光增益介質(zhì)5、聲光調(diào)Q裝置6、拉曼介質(zhì)7和 倍頻晶體9側(cè)面均用帶有管道的金屬塊圍住，金屬塊內(nèi)的管道持續(xù)通有循環(huán)冷卻水，用來給 晶體降低溫度。
所述的激光二極管LD側(cè)面泵浦模塊11是由波長為S08im附近的LD側(cè)泵激光頭(最高 功率180W)、驅(qū)動電源和水冷箱組成的。 諧振腔的腔長為15 cm。
激光增益介質(zhì)5摻釹釔鋁石榴石Nd:YAG晶體，尺寸為O 4mmX5mra，摻雜濃度為l-at. %，兩個端面均鍍有1000 nm—1200 nm波段的增透膜(透過率大于99.8%)，摻釹釔鋁石 榴石Nd:YAG晶體的作用是產(chǎn)生基頻光。
聲光調(diào)Q裝置6由射頻輸入裝置和調(diào)Q晶體組成，調(diào)Q晶體的長度為35mm，兩端面均 鍍有1000 nrn—1200 nm波段的增透膜(透過率大于99. 8% );調(diào)制頻率為15 KHz，通過輸 入射頻波改變調(diào)Q晶體的密度，來實現(xiàn)周期性改變激光諧振腔閾值的目的，起到調(diào)Q開關(guān)作 用。
拉曼晶體7鎢酸鋇BaW04，尺寸為5X5X46. 6 mm3,兩端面均鍍有1000 nm—1200 nm波 段的增透膜(透過率大于99.8%)，鎢酸鋇BaW04拉曼晶體7的作用是將基頻光轉(zhuǎn)換為拉曼 光。
倍頻晶體9磷酸鈦氧鉀KTP晶體，尺寸為3X3X6咖3,晶體的兩端面均鍍有1000 nra 一1200 nm波段的增透膜(透過率大于99. 8%)，并且對587 nm波長的光高透(透過率大于 92%);為了滿足晶體在溫度為20度時的相位匹配條件，我們將KTP晶體沿6 =68. 7度， *==0度角度切割。
后腔鏡4為薄凸透鏡，曲率半徑為800腿，鍍有IOOO nm—1200 nm波段的高反膜(反 射率大于99.5%)。
45度鏡8為平鏡，鍍有1000 nm—1200 nm波長的高反膜(對1064 nm波長的反射率 R>99.8%,對1180 nm波長的反射率R-90.8X)，并且該膜對波長為590 nm的光高透(T= 90%)。
全反鏡10為平鏡，鍍有1000 nm—1200 nm波長的高反膜(對1064 nm波長的反射率 R>99.8%，對1180 nm波長的反射率R=90.8%)，并且該膜對波長為590 nm的光高反(R= 90%)。
激光器的工作流程LD側(cè)面泵浦源發(fā)出808 nm波長的泵浦光耦合進(jìn)入摻釹釔鋁石榴石 Nd:YAG晶體中，當(dāng)聲光調(diào)Q開關(guān)6關(guān)閉時，泵浦光轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)粒子存儲起來；當(dāng)Q開光打開 時，積攢的大量反轉(zhuǎn)粒子通過受激輻射瞬間轉(zhuǎn)為1064 nm基頻光；具有較高峰值功率的基頻 光經(jīng)過鎢酸鋇BaW04晶體時，由于受激拉曼散射的作用轉(zhuǎn)為1180 nm拉曼光，在KTP倍頻晶體9處由于倍頻效應(yīng)轉(zhuǎn)換為590 nm黃光，并由45度鏡8輸出。 實施例3:
與實施例l相同，只是所述的拉曼晶體7為釩酸釓GdV04晶體，尺寸為3X3X15 mm3， 沿物理學(xué)定義的a軸方向切割，晶體的兩端面均鍍有1000 nm—1200 nm波段的增透膜(透 過率大于99. 8%);激光增益介質(zhì)5摻釹釔鋁石榴石Nd:YAG晶體摻雜濃度為1. 5-at. %。后 腔鏡4和45度鏡8中依次放置激光增益介質(zhì)5、拉曼晶體7和聲光調(diào)Q裝置6， 45度鏡8 和全反鏡10中放置倍頻晶體9，諧振腔的腔長為13 cm。 實施例4:
與實施例1相同，只是所述的拉曼晶體7為鎢酸镥鉀KLu(W04)2晶體，尺寸為3X3X 16 mm3，晶體的兩端面均鍍有1000 nm—1200 nm波段的增透膜(透過率大于99. 8% );后腔 鏡4和45度鏡8中依次放置激光增益介質(zhì)5、聲光調(diào)Q裝置6和拉曼介質(zhì)7， 45度鏡8和 全反鏡10中放置倍頻晶體9，諧振腔的腔長為15 cm。 實施例5:
與實施例1相同，只是所述的激光增益介質(zhì)5是摻釹釩酸釔Nd:YV04晶體，其摻雜濃 度為O. 5%，尺寸為3mmX3mmX8mm，激光增益介質(zhì)的兩端面鍍有808 nm和1000 nm—1200 nm的增透膜(透過率大于99.8%)。所述的拉曼晶體7為鎢酸镥鉀KLu(TO4)2晶體，尺寸為3 X3Xl6mm3，晶體的兩端面均鍍有1000 nm—1200 nm波段的增透膜(透過率大于99. 8%); 后腔鏡4和45度鏡8中依次放置激光增益介質(zhì)5、聲光調(diào)Q裝置6和拉曼介質(zhì)7， 45度鏡8 和全反鏡10中放置倍頻晶體9，諧振腔的腔長為16 cm。 實施例6:
與實施例1相同，只是所述的拉曼晶體7為鎢酸鍶SrW04晶體，尺寸為4X4X35 mm3， 晶體的兩端面均鍍有1000 nm—1200 nm波段的增透膜(透過率大于99. 8% )。后腔鏡4和 45度鏡8中依次放置激光增益介質(zhì)5、聲光調(diào)Q裝置6和拉曼晶體7， 45度鏡8和全反鏡 10中放置倍頻晶體9，諧振腔的腔長為12 cm。調(diào)Q開關(guān)為聲光調(diào)Q，調(diào)制頻率為20 KHz。 實施例7:
與實施例1相同，只是所述的拉曼晶體7為鎢酸鉛PbW04晶體，尺寸為3X3X 16mm3， 晶體的兩端面均鍍有1000 nm—1200 nm波段的增透膜(透過率大于99.8%)。調(diào)Q裝置6 為Cr4+:YAG可飽和吸收體被動Q開關(guān)，其小信號透過率為90% ，晶體的兩端面均鍍有1000 nm —1200nm波段的增透膜(透過率大于99. 8%);后腔鏡4和45度鏡8中依次放置激光增益 介質(zhì)5、聲光調(diào)Q裝置6和拉曼晶體7， 45度鏡8和全反鏡10中放置倍頻晶體9，諧振腔的 腔長為13 cm。 實施例8:
與實施例2相同，只是所述的拉曼晶體7為鎢酸釓鉀KGd(TO4)2晶體，尺寸為4X4X 35 mm3，晶體的兩端面均鍍有1000 nm—1200 nm波段的增透膜(透過率大于99. 8%);所述 的倍頻晶體9為三硼酸鋰LBO晶體，晶體的兩端面均鍍有1000 nrn—1200 nm波段的增透膜 (透過率大于99.8%)。后腔鏡4和45度鏡8中依次放置聲光調(diào)Q裝置6、激光增益介質(zhì)5 和拉曼介質(zhì)7， 45度鏡8和全反鏡10中放置倍頻晶體9，諧振腔的腔長為15cm。調(diào)Q開關(guān) 為聲光調(diào)Q，調(diào)制頻率為10 KHz。 實施例9:
與實施例1相同，只是所述的激光增益介質(zhì)5是鍵合摻釹釩酸釔(YV(VNd:YV04)，其 摻雜濃度為0.5%，尺寸為3咖X3 mmX3 mm(YV04)十3咖X3 mmX8 mm (Nd:YV04),晶體的 兩端面均鍍有808 nm波長和1000 nm—1200 nm波段的增透膜(透過率大于99.8% )。所述 的拉曼晶體7為硝酸鋇Ba(N0》2晶體，晶體的兩端面均鍍有1000 nm—1200 nm波段的增透 膜(透過率大于99.8%)。后腔鏡4和45度鏡8中依次放置激光增益介質(zhì)5、聲光調(diào)Q裝置6和拉曼介質(zhì)7， 45度鏡8和全反鏡10中放置倍頻晶體9，諧振腔的腔長為13 cm。 實例10:
與實施例1相同，只是所述的激光增益介質(zhì)5為摻鐿釔鋁石榴石Yb:YAG晶體，尺寸為5 X5X1咖3，摻雜濃度為3-at.%;拉曼晶體7為釩酸釓GdV04晶體，尺寸為3X3X15咖3， 沿物理學(xué)定義的a軸方向切割，晶體的兩端面均鍍有1000 nra—1200 nm波段的增透膜(透 過率大于99.8%)。泵浦源的輸出波長為940 nm，光纖的纖芯半徑為100 u m。后腔鏡4和 45度鏡8中依次放置激光增益介質(zhì)5、聲光調(diào)Q裝置6和拉曼介質(zhì)7, 45度鏡8和全反鏡 10中放置倍頻晶體9，諧振腔的腔長為13 cra。
上述十個實施例中的所有晶體均經(jīng)過水冷系統(tǒng)11控溫，水溫為20度。
權(quán)利要求1. 一種折疊腔式拉曼倍頻全固體黃光激光器，包括激光二極管(LD)泵浦源、諧振腔，諧振腔由后腔鏡、45度鏡和全反鏡組成，其特征在于諧振腔中的后腔鏡和45度鏡中放置激光增益介質(zhì)、調(diào)Q裝置和拉曼晶體，45度鏡和全反鏡中放置倍頻晶體；激光增益介質(zhì)、調(diào)Q裝置、拉曼晶體和倍頻晶體均由冷卻裝置對其進(jìn)行溫度控制；由激光二極管LD泵浦源產(chǎn)生的泵浦光耦合進(jìn)入激光增益介質(zhì)并轉(zhuǎn)換成基頻光，產(chǎn)生的基頻光通過拉曼晶體時，在拉曼效應(yīng)作用下發(fā)生受激拉曼散射產(chǎn)生拉曼光，拉曼光在倍頻晶體中完成倍頻過程，產(chǎn)生黃光并由45度鏡輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的折疊腔式拉曼倍頻全固體黃光激光器，其特征在于所述的激光二 極管LD泵浦源可以是LD端面泵浦源，它包括驅(qū)動電源、激光二極管、冷卻裝置、光纖和耦 合透鏡組；也可以是LD側(cè)面泵浦源，它包括驅(qū)動電源、LD側(cè)面泵浦模塊、冷卻裝置。
3. 如權(quán)利要求1所述的折疊腔式拉曼倍頻全固體黃光激光器，其特征在于所述的諧振腔 在LD端面泵浦情況下腔內(nèi)的調(diào)Q開關(guān)和拉曼晶體的相對位置可相互調(diào)換；在LD側(cè)面泵浦情 況下諧振腔內(nèi)的側(cè)面泵浦模塊及激光增益介質(zhì)、調(diào)Q開關(guān)和拉曼晶體的相對位置可相互調(diào) 換。
4. 如權(quán)利要求1所述的折疊腔式拉曼倍頻全固體黃光激光器，其特征在于所述的激光增 益介質(zhì)可以是摻釹或摻鐿的下列諸晶體中的一種釔鋁石榴石、釩酸釔、釩酸釓、釩酸镥、 氟化釔鋰、鋁酸釔、釓鎵石榴石、鉤酸釓鉀；也可以是鍵合晶體釔鋁石榴石/摻釹釔鋁石榴 石、釩酸釔/摻釹釩酸釔晶體中的一種。
5. 如權(quán)利要求1所述的折疊腔式拉曼倍頻全固體黃光激光器，其特征在于所述的激光增 益介質(zhì)在LD端面泵浦情況下，其兩個端面均鍍有泵浦光波段及1000 nm—1200 nm波段的增 透膜；在LD側(cè)面泵浦情況下，其兩個端面均鍍有1000 nm—1200 nm波段的增透膜。
6. 如權(quán)利要求1所述的折疊腔式拉曼倍頻全固體黃光激光器，其特征在于所述的調(diào)Q裝 置可以是電光調(diào)Q裝置、聲光調(diào)Q裝置和可飽和吸收體被動調(diào)Q裝置中的一種。
7. 如權(quán)利要求1所述的折疊腔式拉曼倍頻全固體黃光激光器，其特征在于所述的拉曼晶 體可以鵒酸鹽類、釩酸鹽類、硝酸鹽類、碘酸鹽類諸晶體中的一種；拉曼晶體的兩端面均鍍 1000 nm—1200 nm波段的增透膜。
8. 如權(quán)利要求1所述的折疊腔式拉曼倍頻全固體黃光激光器，其特征在于所述的倍頻晶 體可以是磷酸鈦氧鉀KTP、三硼酸鋰LBO中的一種；倍頻晶體的兩端鍍有1000 nm—1200 nm 波段的增透膜。
9. 如權(quán)利要求1所述的折疊腔式拉曼倍頻全固體黃光激光器，其特征在于所述的諧振腔 內(nèi)的后腔鏡在LD端面泵浦時鍍有泵浦光波段的增透膜和對1000 nm—1200 nm波段的反射率 大于90%的反射膜；在LD側(cè)面泵浦時鍍有對1000 nm—1200 nm波段的反射率大于90%的 反射膜；45度鏡鍍有在1000 nm—1200 nm波段反射率大于90%的反射膜，并且該膜對波長 為590 nm的光透過率大于80%;全反鏡鍍有在1000 nm—1200 nra波段反射率大于90%的反 射膜，并且該膜對590 nra附近的黃光具有大于90X的反射率。
專利摘要折疊腔式拉曼倍頻全固體黃光激光器，包括激光二極管(LD)泵浦源、諧振腔，諧振腔由后腔鏡、45度鏡和全反鏡組成，其特征在于諧振腔中的后腔鏡和45度鏡中放置激光增益介質(zhì)、調(diào)Q裝置和拉曼晶體，45度鏡和全反鏡中放置倍頻晶體；激光增益介質(zhì)、調(diào)Q裝置、拉曼晶體和倍頻晶體均由冷卻裝置對其進(jìn)行溫度控制。本實用新型激光器與背景技術(shù)中的相比具有體積小、輸出功率和轉(zhuǎn)換效率高，并且體積小、性能穩(wěn)定、成本低，可廣泛地應(yīng)用于激光醫(yī)療領(lǐng)域。
文檔編號H01S3/11GK201234059SQ20082002464
公開日2009年5月6日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者叢振華, 劉兆軍, 琛 張, 張行愚, 李述濤, 王青圃, 范書振, 陳曉寒 申請人:山東大學(xué)