一種用于2.79μm有效補償熱透鏡效應的激光器結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光器領域，具體是一種用于2.79μπι有效補償熱透鏡效應的激光器結構。
【背景技術】
[0002]2.79μπι波長的YSGG鉺激光在生物醫(yī)療、科研、軍事等領域有著重要的應用。由于水和羥基磷灰石對該波長激光的有效吸收，可將其用于眼角膜、牙齒和骨骼等組織的精準切削或消融，納秒級的窄脈沖能極大地減小激光對周圍組織的熱損傷，并提高切削精度，是一種精準切削或消融的理想醫(yī)用激光源。此外，高峰值功率、高脈沖能量的2.79μπι脈沖激光還能用作光學參量振蕩器的栗浦源，以獲得足夠強的3_12μπι的中紅外激光，在遠距離大氣探測、毒氣檢測、光電對抗等領域有著重要的應用。因此，發(fā)展2.79μπι窄脈沖、高能量的激光技術和激光器具有重要的應用價值。
[0003]以往的閃光燈栗浦系統(tǒng)存在熱效應嚴重，轉換效率低，難以獲得高重頻高能量的激光輸出的問題，無法滿足需求。
[0004]【實用新型內容】本實用新型的目的是提供一種用于2.79μπι有效補償熱透鏡效應的激光器結構，以解決現(xiàn)有技術閃光燈栗浦系統(tǒng)存在的熱效應嚴重、轉換效率低的問題。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案為:
[0006]—種用于2.79μπι有效補償熱透鏡效應的激光器結構，其特征在于:包括周圍環(huán)繞有半導體栗浦模塊的激光棒，激光棒前、后端端面分別研磨為具有一定曲率的曲面，且激光棒前、后端端面上分別鍍有2.79μηι增透膜，激光棒前端前方設有輸出腔片，激光棒后端后方設有全反腔片，還包括激光電源、激光水冷卻系統(tǒng)，激光電源供電至半導體栗浦模塊、激光水冷卻系統(tǒng)，激光水冷系統(tǒng)分別通過管路與激光棒、半導體栗浦模塊連接;激光電源向半導體栗浦模塊提供能量，半導體栗浦模塊產(chǎn)生栗浦光，栗浦光進入激光棒內對激光棒栗浦獲得高能量脈沖激光，在激光棒前端高能量脈沖激光經(jīng)過輸出腔片出射，在激光棒后端高能量脈沖激光經(jīng)過全反腔片反射后，再經(jīng)過激光棒、輸出腔片出射，所述激光水冷系統(tǒng)向半導體栗浦模塊、激光棒提供恒溫冷卻水。
[0007]所述的一種用于2.79μπι有效補償熱透鏡效應的激光器結構，其特征在于:所述全反腔片平行于激光棒后端端面，輸出腔片平行于激光棒前端端面。
[0008]所述的一種用于2.79μπι有效補償熱透鏡效應的激光器結構，其特征在于:所述全反腔片的朝向激光棒前端的一面鍍2.79μπι全反膜，輸出腔片的朝向激光棒前端的一面鍍80%反射膜，輸出腔片的朝向激光棒后端的一面鍍2.79μπι增透膜。
[0009]所述的一種用于2.79μπι有效補償熱透鏡效應的激光器結構，其特征在于:所述激光棒采用Er: YSGG激光晶體。
[0010]本實用新型采用的半導體栗浦Er:YSGG激光晶體。將大大減小激光器的熱效應，并通過在Er = YSGG激光晶體兩端面研磨一定曲率的曲面以補償熱透鏡效應，提高轉換效率和重復頻率，可獲得高能量和高光束質量的2.79μπι激光輸出
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術相比的有益效果在于:
[0012](I)本實用新型采用半導體側面栗浦電光調Q Er:YSGG激光，產(chǎn)生脈沖激光。利用半導體栗浦系統(tǒng)以獲得高脈沖能量激光，有利于獲得高重頻、高能量的激光輸出。
[0013](2)本實用新型中通過在Er: YSGG晶體兩端面研磨一定曲率的曲面以補償熱透鏡效應。
[0014](3)本實用新型中水冷系統(tǒng)的循環(huán)回路中優(yōu)選串接去離子凈化過濾器，保證了水冷卻部件冷卻溫度的穩(wěn)定性。
[0015](4)本實用新型采用半導體栗浦Er: YSGG，將大大減小激光器的熱效應，提高轉換效率和重復頻率，可獲得高能量和高光束質量的2.79μπι激光輸出。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型結構原理圖。
【具體實施方式】
[0017]參見圖1所示，一種用于2.79μπι有效補償熱透鏡效應的激光器結構，包括周圍環(huán)繞有半導體栗浦模塊2的激光棒3，激光棒3前、后端端面分別研磨為具有一定曲率的曲面，且激光棒3前、后端端面上分別鍍有2.79μπι增透膜，激光棒3前端前方設有輸出腔片4，激光棒3后端后方設有全反腔片I，還包括激光電源5、激光水冷卻系統(tǒng)6，激光電源5供電至半導體栗浦模塊2、激光水冷卻系統(tǒng)6，激光水冷系統(tǒng)6分別通過管路與激光棒3、半導體栗浦模2塊連接;激光電源5向半導體栗浦模塊2提供能量，半導體栗浦模塊2產(chǎn)生栗浦光，栗浦光進入激光棒3內對激光棒3栗浦獲得高能量脈沖激光，在激光棒3前端高能量脈沖激光經(jīng)過輸出腔片4出射，在激光棒3后端高能量脈沖激光經(jīng)過全反腔片I反射后，再經(jīng)過激光棒3、輸出腔片4出射，激光水冷系統(tǒng)6向半導體栗浦模塊2、激光棒3提供恒溫冷卻水。
[0018]全反腔片I平行于激光棒3后端端面，輸出腔片4平行于激光棒3前端端面。
[0019]全反腔片I的朝向激光棒前端的一面鍍2.79μπι全反膜，輸出腔片的朝向激光棒前端的一面鍍80%反射膜，輸出腔片4的朝向激光棒后端的一面鍍2.79μπι增透膜。
[0020]激光棒3采用Er:YSGG激光晶體。
[0021 ]本實用新型由全反腔片1、半導體栗浦模塊2、激光棒3、輸出腔片4、激光電源5和激光水冷系統(tǒng)6構成。
[0022]半導體栗浦模塊2環(huán)繞在激光棒3周圍，半導體栗浦模塊2通過激光電源6提供能量發(fā)光，產(chǎn)生的光栗浦光對準激光棒3發(fā)射以便最大限度的進入激光棒3內對激光棒3進行栗浦;激光水冷系統(tǒng)6與激光棒3和半導體栗浦模塊2相連接，為激光棒3和半導體栗浦模塊2提供恒溫冷卻作用;激光電源5為半導體栗浦模塊2提供能量并同時控制水冷系統(tǒng)6進行協(xié)調工作。
[0023]全反腔片I和輸出腔片4平行于激光棒3端面放置，全反腔片I和輸出腔片4的基片材料均為白寶石(Α1203)等材料制作的鏡片，其中全反腔片I的單面鍍2.79μπι全反膜，輸出腔片4的雙面分別鍍2.79μπι增透膜和80%反射膜。激光棒3采用Er: YSGG激光晶體，激光棒3的兩端面鍍2.79μπι增透膜，并通過在Er: YSGG晶體兩端面研磨一定曲率的曲面以補償熱透鏡效應，提高轉換效率和重復頻率，以獲得高能量和高光束質量的2.79μπι激光輸出。激光器使用半導體栗浦模塊2進行栗浦。激光棒3放置在半導體栗浦模塊2內用恒溫循環(huán)水進行冷卻，激光水冷系統(tǒng)6設計采用較大的水流量以保證有較高冷卻效率，從而獲得均勻的光斑和較高的輸出能量。
[0024]對上述優(yōu)化后，本實用新型可以在1-50HZ重復頻率下工作，實現(xiàn)高能量的激光輸出。
[0025]本實用新型未詳細闡述部分屬于本領域公知技術。
[0026]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型的一種用于2.79μπι有效補償熱透鏡效應的結構裝置進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若對本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種用于2.79μπι有效補償熱透鏡效應的激光器結構，其特征在于:包括周圍環(huán)繞有半導體栗浦模塊的激光棒，激光棒前、后端端面分別研磨為具有一定曲率的曲面，且激光棒前、后端端面上分別鍍有2.79μπι增透膜，激光棒前端前方設有輸出腔片，激光棒后端后方設有全反腔片，還包括激光電源、激光水冷卻系統(tǒng)，激光電源供電至半導體栗浦模塊、激光水冷卻系統(tǒng)，激光水冷系統(tǒng)分別通過管路與激光棒、半導體栗浦模塊連接;激光電源向半導體栗浦模塊提供能量，半導體栗浦模塊產(chǎn)生栗浦光，栗浦光進入激光棒內對激光棒栗浦獲得高能量脈沖激光，在激光棒前端高能量脈沖激光經(jīng)過輸出腔片出射，在激光棒后端高能量脈沖激光經(jīng)過全反腔片反射后，再經(jīng)過激光棒、輸出腔片出射，所述激光水冷系統(tǒng)向半導體栗浦模塊、激光棒提供恒溫冷卻水。2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于2.79μπι有效補償熱透鏡效應的激光器結構，其特征在于:所述全反腔片平行于激光棒后端端面，輸出腔片平行于激光棒前端端面。3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于2.79μπι有效補償熱透鏡效應的激光器結構，其特征在于:所述全反腔片的朝向激光棒前端的一面鍍2.79μπι全反膜，輸出腔片的朝向激光棒前端的一面鍍80%反射膜，輸出腔片的朝向激光棒后端的一面鍍2.79μπι增透膜。4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于2.79μπι有效補償熱透鏡效應的激光器結構，其特征在于:所述激光棒采用Er: YSGG激光晶體。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于2.79μm有效補償熱透鏡效應的激光器結構，包括：全反腔片、半導體泵浦模塊、激光棒、輸出腔片、激光電源和激光水冷系統(tǒng)。激光棒和放置在半導體泵浦模塊內，半導體泵浦模塊通過激光電源提供能量發(fā)光，產(chǎn)生的光泵浦光對準激光棒發(fā)射以便最大限度的進入激光棒內對激光棒進行泵浦；激光水冷系統(tǒng)與激光棒和半導體泵浦模塊相連接，為激光棒和半導體泵浦模塊提供恒溫冷卻作用；激光電源為半導體泵浦模塊提供能量并同時控制水冷系統(tǒng)進行協(xié)調工作；根據(jù)熱透鏡隨泵浦功率的變化關系，在晶體棒兩端面研磨一定曲率的曲面。
【IPC分類】H01S3/115, H01S3/042, H01S3/0941, H01S3/16
【公開號】CN205195038
【申請?zhí)枴緾N201520931457
【發(fā)明人】王金濤, 程庭清, 王禮, 邢庭倫, 胡舒武, 崔慶哲, 吳先友, 江海河
【申請人】中國科學院合肥物質科學研究院
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年11月19日