一種具有高峰值功率的被動調q激光器的制造方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及一種固體激光器，具體涉及一種具有高峰值功率的被動調Q激光器。
【背景技術】
[0002]鎖模技術與調Q技術都能產生短脈沖激光輸出，鎖模技術主要應用于光纖激光器中，產生高重復頻率的脈沖激光輸出，然而激光脈沖能量小；調Q技術主要應用于固體激光器，能夠輸出具有低重復頻率而高脈沖能量的脈沖激光。
[0003]調Q技術又分為主動調Q技術和被動調Q技術。主動調Q激光器結構復雜，成本較高，需要比較復雜的外加電路，并且驅動主動調Q器件需要較高的驅動電壓；被動調Q技術使用方便，不需要外加驅動裝置，價格便宜，結構簡單，目前脈沖固體激光器主要采用被動調Q的方式。
【發明內容】
[0004]本實用新型提供一種具有高峰值功率的脈沖激光的脈沖激光器。
[0005]—種具有溫度控制裝置的被動調Q激光器，包括栗浦源、多個反射元件構成諧振腔、固態增益介質放置在諧振腔內，一飽和吸收體放置在諧振腔內，以及一溫度控制裝置放置在固態增益介質周圍，使固態增益介質保持在一預設溫度附近；其特征在于:所述栗浦源采用光纖耦合輸出的LD，所述栗浦源設置在具有半導體制冷模塊的由銅材料制成的散熱裝置上，通過半導體制冷模塊調節栗浦源的溫度，使其輸出808nm的連續激光，最大輸出功率為100W ;所述固態增益介質采用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形的氣管，設置在固態增益介質周圍，具有預設溫度的溶劑在氣管中循環，在固態增益介質的兩側對應設置具有供光線通過的入光口及出光口，所述固態增益介質的表面浸沒在所述溶劑中；一對高導熱介質緊貼在固態增益介質兩側，由SiC材料制成，SiC材料對波長在800nm-1100nm的紅外光具有高透光率；在固態增益介質入光側的高導熱介質上面向栗浦源一側鍍808nmHT膜，在另一側的高導熱介質上面向飽和吸收體一側鍍1064nmAR膜，減少諧振腔的損耗。
[0006]通過在固態增益介質周圍設置溫度控制裝置，在激光激勵過程中能夠將固態增益介質保持在一預設溫度附近，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4MW的脈沖激光。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0009]本實用新型提供了一種具有溫度控制裝置的被動調Q激光器，包括栗浦源4、兩個反射元件la、lb構成諧振腔、固態增益介質2放置在諧振腔內，一飽和吸收體3放置在諧振腔內，以及一溫度控制裝置5放置在固態增益介質周圍，使固態增益介質保持在一預設溫度附近。
[0010]所述栗浦源4可以采用Kr鹵素燈、LED、LD,由于LD輸出相干光，優選LD。本實用新型中采用光纖耦合輸出的LD，輸出808nm的連續激光，最大輸出功率100W。所述固態增益介質2采用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。
[0011 ] 所述溫度控制裝置5具有一圓環形的氣管5a，設置在固態增益介質2周圍，具有預設溫度的溶劑在氣管中循環，在固態增益介質2的兩側對應設置具有供光線通過的入光口及出光口，所述固態增益介質的表面浸沒在所述溶劑中；一對高導熱介質5c緊貼在固態增益介質2兩側，由SiC材料制成，SiC材料對波長在800nm-l 10nm的紅外光具有高透光率；在固態增益介質2入光側的高導熱介質5c上面向栗浦源4 一側鍍808nmHT膜5d，對808nm激光的透過率為99%以上，在另一側的高導熱介質5c上面向飽和吸收體3 —側鍍1064nmAR膜5e，對1064nm激光的反射率為0.1%以下，減少諧振腔的損耗；圖中A處表示兩區域連接在一起，在兩A處之間設置一個溶劑供應源用于供應具有預設溫度的溶劑。
[0012]所述栗浦源4、固態增益介質2、飽和吸收體3及溫度控制裝置5設置在密封箱內，在出光位置開設出光口供激光輸出，所述密封箱由金屬材料制成；所述栗浦源4設置在具有半導體制冷模塊的由銅材料制成的散熱裝置上，通過半導體制冷模塊調節栗浦源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分別包裹銦膜，入光面及出光面即為上述鍍膜的表面，然后在周圍分別緊貼設置紫銅散熱模塊以對所述飽和吸收體3進行散熱，再由散熱支架支撐，使光束通過所述固態增益介質2和飽和吸收體3的中央位置；所述輸出鏡Ib設置在固定支架上以使光束通過。
[0013]通過溫度控制裝置5將固態增益介質2周圍的溫度保持在30°C左右，輸出的脈沖激光的峰值功率約為4MW。
[0014]通過在固態增益介質2兩側設置高導熱介質5c提高固態增益介質2的熱傳導率，可有效控制固態增益介質的溫度，能夠獲得具有高峰值功率的脈沖激光。
[0015]上述實施例僅示例性說明本實用新型的原理及其功效，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造性構思的前提下，還可以做出若干變形與改進，都屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種具有溫度控制裝置的被動調Q激光器，包括栗浦源、多個反射元件構成諧振腔、固態增益介質放置在諧振腔內，一飽和吸收體放置在諧振腔內，以及一溫度控制裝置放置在固態增益介質周圍，使固態增益介質保持在一預設溫度附近；其特征在于:所述栗浦源采用光纖耦合輸出的LD，所述栗浦源設置在具有半導體制冷模塊的由銅材料制成的散熱裝置上，通過半導體制冷模塊調節栗浦源的溫度，使其輸出808nm的連續激光，最大輸出功率為10W ;所述固態增益介質采用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形的氣管，設置在固態增益介質周圍，具有預設溫度的溶劑在氣管中循環，在固態增益介質的兩側對應設置具有供光線通過的入光口及出光口，所述固態增益介質的表面浸沒在所述溶劑中；一對高導熱介質緊貼在固態增益介質兩側，由SiC材料制成，SiC材料對波長在800nm-l10nm的紅外光具有高透光率；在固態增益介質入光側的高導熱介質上面向栗浦源一側鍍808nmHT膜，在另一側的高導熱介質上面向飽和吸收體一側鍍1064nmAR膜，減少諧振腔的損耗。
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有高峰值功率的被動調Q激光器，包括泵浦源、多個反射元件構成諧振腔、固態增益介質放置在諧振腔內，一飽和吸收體放置在諧振腔內，以及一溫度控制裝置放置在固態增益介質周圍，使固態增益介質保持在一預設溫度附近，通過將固態增益介質保持在一預設溫度附近，能夠提高量子效率，提高輸出激光的脈沖峰值功率，獲得了具有高峰值功率的脈沖激光。
【IPC分類】H01S3/11, H01S3/0941
【公開號】CN204927794
【申請號】CN201520671625
【發明人】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30日
【申請日】2015年9月2日