一種具有溫度控制裝置的被動調(diào)q激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種固體激光器，具體涉及一種具有溫度控制裝置并輸出高峰值功率的被動調(diào)Q激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]鎖模技術(shù)與調(diào)Q技術(shù)都能產(chǎn)生短脈沖激光輸出，鎖模技術(shù)主要應(yīng)用于光纖激光器中，產(chǎn)生高重復(fù)頻率的脈沖激光輸出，然而激光脈沖能量小；調(diào)Q技術(shù)主要應(yīng)用于固體激光器，能夠輸出具有低重復(fù)頻率而高脈沖能量的脈沖激光。
[0003]調(diào)Q技術(shù)又分為主動調(diào)Q技術(shù)和被動調(diào)Q技術(shù)。主動調(diào)Q激光器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，需要比較復(fù)雜的外加電路，并且驅(qū)動主動調(diào)Q器件需要較高的驅(qū)動電壓；被動調(diào)Q技術(shù)使用方便，不需要外加驅(qū)動裝置，價格便宜，結(jié)構(gòu)簡單，目前脈沖固體激光器主要采用被動調(diào)Q的方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提供一種具有溫度控制裝置的被動調(diào)Q激光器，該激光器能夠輸出高峰值功率的脈沖激光。
[0005]—種具有溫度控制裝置的被動調(diào)Q激光器，設(shè)置在具有出光口的密封箱體內(nèi)，包括栗浦源、多個反射元件構(gòu)成諧振腔、固態(tài)增益介質(zhì)放置在諧振腔內(nèi)，一飽和吸收體放置在諧振腔內(nèi)，以及一溫度控制裝置放置在固態(tài)增益介質(zhì)周圍，使固態(tài)增益介質(zhì)保持在一預(yù)設(shè)溫度附近；其特征在于:所述栗浦源采用光纖耦合輸出的LD，所述栗浦源設(shè)置在具有半導(dǎo)體制冷模塊的由銅材料制成的散熱裝置上，通過半導(dǎo)體制冷模塊調(diào)節(jié)栗浦源的溫度，使其輸出808nm的準(zhǔn)連續(xù)激光，平均功率20W ;所述固態(tài)增益介質(zhì)采用Nd:YVO4晶體，其一面鍍1064nmHR/808nmHT膜，作為諧振腔的一個反射元件，另一面鍍1064nmAR膜；諧振腔的輸出鏡鍍1064nmHR膜，反射率約為80% ;所述飽和吸收體采用Cr4+: YAG晶體，在Cr4+: YAG晶體的兩個表面均鍍1064nmAR膜；所述溫度控制裝置具有一圓環(huán)形的氣管設(shè)置在固態(tài)增益介質(zhì)的表面周圍，在固態(tài)增益介質(zhì)的兩側(cè)對應(yīng)設(shè)置具有供光線通過的入光口及出光口，一個溶劑供應(yīng)源用于供應(yīng)具有預(yù)設(shè)溫度的溶劑，具有預(yù)設(shè)溫度的溶劑在氣管中循環(huán)；所述固態(tài)增益介質(zhì)的表面浸沒在所述溶劑中；所述飽和吸收體的周圍除入光面及出光面的表面包裹銦膜，然后在周圍緊貼設(shè)置紫銅散熱模塊以對所述飽和吸收體進(jìn)行散熱。
[0006]通過溫度控制裝置將固態(tài)增益介質(zhì)的溫度保持在30°C左右，所述激光器輸出的脈沖激光的峰值功率約為0.5MW。
[0007]通過在固態(tài)增益介質(zhì)周圍設(shè)置溫度控制裝置，在激光激勵過程中能夠?qū)⒐虘B(tài)增益介質(zhì)保持在一預(yù)設(shè)溫度附近，能夠提高量子效率，提高輸出激光的脈沖峰值功率，獲得了峰值功率約為0.5MW，脈沖寬度80ps的脈沖激光。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0010]本實用新型提供了一種具有溫度控制裝置的被動調(diào)Q激光器，包括栗浦源4、兩個反射元件la、lb構(gòu)成諧振腔、固態(tài)增益介質(zhì)2放置在諧振腔內(nèi)，一飽和吸收體3放置在諧振腔內(nèi)，以及一溫度控制裝置5放置在固態(tài)增益介質(zhì)周圍，使固態(tài)增益介質(zhì)保持在一預(yù)設(shè)溫度附近。
[0011]所述栗浦源4可以采用Kr鹵素?zé)?、LED、LD,由于LD輸出相干光，優(yōu)選LD。本實用新型中采用光纖耦合輸出的LD，輸出808nm的準(zhǔn)連續(xù)激光，重復(fù)頻率為1kHz，脈沖寬度150 μ s，平均功率20W。所述固態(tài)增益介質(zhì)2采用Nd3+= YVO4晶體(以下寫作Nd = YVO4晶體)，截面呈長方形，厚度約為1mm，另一邊約為7mm，其一面鍍1064nmHR/808nmHT膜，作為諧振腔的一個反射元件la，另一面Ic鍍1064nmAR膜，其中HR表示高反膜，HT表示高透膜，AR表示抗反膜，Nd: YVO4晶體的一面Ia面對1064nm的激光的反射率為99%以上，對808nm的激光的透過率為97%以上，Nd = YVO4晶體的另一面Ic面對1064nm的激光的反射率為1%以下；諧振腔的輸出鏡Ib鍍1064nmHR膜，對1064nm激光的反射率約為80% ;所述飽和吸收體3采用Cr4+ = YAG晶體，在Cr4+ = YAG晶體的兩個表面3a、3b均鍍1064nmAR膜，對1064nm激光的反射率為0.5%以下；所述溫度控制裝置5具有一圓環(huán)形的氣管5a設(shè)置在固態(tài)增益介質(zhì)2的表面周圍，在固態(tài)增益介質(zhì)2的兩側(cè)對應(yīng)設(shè)置具有供光線通過的入光口及出光口，一個溶劑供應(yīng)源5b用于供應(yīng)具有預(yù)設(shè)溫度的溶劑，具有預(yù)設(shè)溫度的溶劑在氣管中循環(huán)；所述固態(tài)增益介質(zhì)的表面浸沒在所述溶劑中，圖中A處表示兩區(qū)域連接在一起。
[0012]所述栗浦源4、固態(tài)增益介質(zhì)2、飽和吸收體3及溫度控制裝置5設(shè)置在密封箱內(nèi)，在出光位置開設(shè)出光口供激光輸出，所述密封箱由金屬材料制成；所述栗浦源4設(shè)置在具有半導(dǎo)體制冷模塊的由銅材料制成的散熱裝置上，通過半導(dǎo)體制冷模塊調(diào)節(jié)栗浦源4的溫度，使其輸出中心波長在808nm的激光；所述飽和吸收體3的周圍除入光面及出光面的表面包裹銦膜，然后在周圍緊貼設(shè)置紫銅散熱模塊以對所述飽和吸收體3進(jìn)行散熱，再由散熱支架支撐，使光束通過所述飽和吸收體3的中央位置；所述輸出鏡Ib設(shè)置在透鏡支架上。
[0013]通過溫度控制裝置將固態(tài)增益介質(zhì)的溫度保持在30°C左右，所述激光器輸出的脈沖激光的峰值功率約為0.5MW，脈沖寬度80ps。
[0014]上述實施例僅示例性說明本實用新型的原理及其功效，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造性構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形與改進(jìn)，都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種具有溫度控制裝置的被動調(diào)Q激光器，設(shè)置在具有出光口的密封箱體內(nèi)，包括栗浦源、多個反射元件構(gòu)成諧振腔、固態(tài)增益介質(zhì)放置在諧振腔內(nèi)，一飽和吸收體放置在諧振腔內(nèi)，以及一溫度控制裝置放置在固態(tài)增益介質(zhì)周圍，使固態(tài)增益介質(zhì)保持在一預(yù)設(shè)溫度附近；其特征在于:所述栗浦源采用光纖耦合輸出的LD，所述栗浦源設(shè)置在具有半導(dǎo)體制冷模塊的由銅材料制成的散熱裝置上，通過半導(dǎo)體制冷模塊調(diào)節(jié)栗浦源的溫度，使其輸出808nm的準(zhǔn)連續(xù)激光，平均功率20W ;所述固態(tài)增益介質(zhì)采用Nd:YVO4晶體，其一面鍍1064nmHR/808nmHT膜，作為諧振腔的一個反射元件，另一面鍍1064nmAR膜；諧振腔的輸出鏡鍍1064nmHR膜，反射率約為80% ;所述飽和吸收體采用Cr4+: YAG晶體，在Cr4+: YAG晶體的兩個表面均鍍1064nmAR膜；所述溫度控制裝置具有一圓環(huán)形的氣管設(shè)置在固態(tài)增益介質(zhì)的表面周圍，在固態(tài)增益介質(zhì)的兩側(cè)對應(yīng)設(shè)置具有供光線通過的入光口及出光口，一個溶劑供應(yīng)源用于供應(yīng)具有預(yù)設(shè)溫度的溶劑，具有預(yù)設(shè)溫度的溶劑在氣管中循環(huán)；所述固態(tài)增益介質(zhì)的表面浸沒在所述溶劑中，所述飽和吸收體的周圍除入光面及出光面的表面包裹銦膜，然后在周圍緊貼設(shè)置紫銅散熱模塊以對所述飽和吸收體進(jìn)行散熱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動調(diào)Q激光器，其特征在于:通過溫度控制裝置將固態(tài)增益介質(zhì)的溫度保持在30°C左右，所述激光器輸出的脈沖激光的峰值功率約為0.5MW。
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有溫度控制裝置的被動調(diào)Q激光器，包括泵浦源、多個反射元件構(gòu)成諧振腔、固態(tài)增益介質(zhì)放置在諧振腔內(nèi)，一飽和吸收體放置在諧振腔內(nèi)，以及一溫度控制裝置放置在固態(tài)增益介質(zhì)周圍，使固態(tài)增益介質(zhì)保持在一預(yù)設(shè)溫度附近，通過將固態(tài)增益介質(zhì)保持在一預(yù)設(shè)溫度附近，能夠提高量子效率，提高輸出激光的脈沖峰值功率，獲得了峰值功率約為0.5MW，脈沖寬度80ps的脈沖激光。
【IPC分類】H01S3/091, H01S3/042, H01S3/11
【公開號】CN204858261
【申請?zhí)枴緾N201520671624
【發(fā)明人】肖旭輝, 周勇, 崔曉敏
【申請人】蘇州英谷激光有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月2日