一种中红外固体激光器制造技术

本发明专利技术涉及一种中红外固体激光器，包括：泵浦激光源，偏振镜，抛物线面聚焦透镜，由两个相对设置的凹面镜组成的谐振腔，设置于谐振腔内部的固体介质，固体介质为由掺铥铝酸钇晶体和掺铬硒化锌晶体键合在一起构成的键合晶体，温控系统电路板，包括温度传感器、温度控制电路和TEC芯片，固体介质设置于TEC芯片上，温度传感器采集固体介质的实时温度信号，并传输给温度控制电路，温度控制电路根据固体介质的实时温度信号，控制TEC芯片的工作电流，实现固体介质的温度控制。本发明专利技术设置了温控系统电路板，可以实现固体介质的温度精确控制，保障了固体介质的工作可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种中红外固体激光器
本专利技术涉及激光
，特别涉及一种中红外固体激光器。
技术介绍
中红外激光器是半导体激光器泵浦的重要部件，现有的中红外激光器一般包括泵浦激光源、谐振腔和设置于谐振腔内的固体介质，泵浦激光器产生的激光聚焦到谐振腔内的固体介质上，由于各构件只能沿着光轴进行轴向移动，调节范围有限，所以目前的中红外激光器大都功率低，且目前的温控方式仅是简单地将固体介质安装于一个制冷板上，温控方式粗糙，精度不高，不能有效保障固体介质在温度变化时不产生形变，以及保障固体介质正常工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善现有技术中所存在的上述不足，提供一种中红外固体激光器。为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例提供了以下技术方案：一种中红外固体激光器，包括：泵浦激光源，用于发射基准激光；偏振镜，用于调整泵浦激光源发射的激光的偏振方向；抛物线面聚焦透镜，用于将从偏振镜输出的激光进行聚焦到谐振腔内；所述谐振腔，由两个相对设置的凹面镜组成，一个凹面镜作为输入镜，另一个凹面镜作为输出镜，作为输入镜的凹面镜的凹面镀有增透膜和高反膜，作为输出镜的凹面镜的凹面镀有高反膜；设置于谐振腔内部的固体介质，固体介质为由掺铥铝酸钇晶体和掺铬硒化锌晶体键合在一起构成的键合晶体，掺铥铝酸钇晶体和掺铬硒化锌晶体的连接面与谐振腔的轴线方向成布儒斯特角；温控系统电路板，包括温度传感器、温度控制电路和TEC芯片，固体介质设置于TEC芯片上，温度传感器采集固体介质的实时温度信号，并传输给温度控制电路，温度控制电路根据固体介质的实时温度信号，控制TEC芯片的工作电流，实现固体介质的温度控制。在进一步优化的方案中，掺铥铝酸钇晶体的输入端面镀有中心波长790nm、透射率大于99.5％的增透膜；掺铬硒化锌晶体的输出端面镀有中心波长2400nm、透射率大于99.5％的增透膜；作为输入镜的凹面镜的凹面镀有中心波长790nm、透射率大于99.5％的增透膜，及中心波长1900nm和2400nm、反射率大于99.5％的高反膜；作为输出镜的凹面镜的凹面镀有中心波长2400nm、反射率大于95％的高反膜，及中心波长1900nm和790nm、反射率大于99.5％的高反膜。在进一步优化的方案中，泵浦激光源为InGaAsP/InP半导体激光器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术设置了温控系统电路板，温度传感器采集固体介质的实时温度信号，并传输给温度控制电路，温度控制电路根据固体介质的实时温度信号，控制TEC芯片的工作电流，实现固体介质的温度控制，可以实现固体介质的温度精确控制，保障了固体介质的工作可靠性。本专利技术固体介质为由掺铥铝酸钇晶体和掺铬硒化锌晶体键合在一起构成的键合晶体，实现了1900nm和2400nm激光放大，泵浦光和激光在同一个谐振腔内振荡，使得激光器结构大大简化。本专利技术结构简单，成本低，光能利用率高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的中红外固体激光器的结构示意图。图2为本专利技术实施例中温控系统电路板的结构示意图。图中标记说明泵浦激光源11；偏振镜12；抛物线面聚焦透镜13；TEC芯片15；固体介质16；凹面镜14,17；温度传感器18；单片机19；电源电路20；温度控制电路21。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本实施例中提供的一种中红外固体激光器，包括：泵浦激光源11、偏振镜12、抛物线面聚焦透镜13、谐振腔、设置于谐振腔内部的固体介质16、温控系统电路板，泵浦激光源11、偏振镜12、抛物线面聚焦透镜13、谐振腔、固体介质16依次设置。其中，泵浦激光源11用于发射基准激光。泵浦激光源11可以采用InGaAsP/InP半导体激光器，例如发出790nm/808nm波长的激光。根据具体应用的需要，也可以采用发出其他波长的半导体激光器，例如发出1064nm波长的Nd：YAG固体激光器。其中，偏振镜12用于调整泵浦激光源发射的激光的偏振方向，例如使得激光的偏振方向与固体介质的z轴平行。其中，抛物线面聚焦透镜13用于将从偏振镜12输出的激光进行聚焦到谐振腔内。其中，谐振腔由两个相对设置的凹面镜(14,17)组成，一个凹面镜14作为输入镜，另一个凹面镜17作为输出镜，作为输入镜的凹面镜14的凹面镀有增透膜和高反膜，作为输出镜的凹面镜17的凹面镀有高反膜。例如在一种实施方式下，作为输入镜的凹面镜14的凹面镀有中心波长790nm、透射率大于99.5％的增透膜，及中心波长1900nm和2400nm、反射率大于99.5％的高反膜；作为输出镜的凹面镜的凹面镀17有中心波长2400nm、反射率大于95％的高反膜，及中心波长1900nm和790nm、反射率大于99.5％的高反膜。其中，固体介质16为由掺铥铝酸钇晶体和掺铬硒化锌晶体键合在一起构成的键合晶体，掺铥铝酸钇晶体和掺铬硒化锌晶体的连接面与谐振腔的轴线方向成布儒斯特角。掺铥铝酸钇晶体的输入端面镀有中心波长790nm、透射率大于99.5％的增透膜；掺铬硒化锌晶体的输出端面镀有中心波长2400nm、透射率大于99.5％的增透膜。其中，温控系统电路板包括温度传感器18、温度控制电路21和TEC芯片15，固体介质16设置于TEC芯片15上，温度传感器18采集固体介质16的实时温度信号，并传输给温度控制电路21，温度控制电路21根据固体介质16的实时温度信号，控制TEC芯片15的工作电流，实现固体介质的温度控制。使用时，泵浦激光源11发出的(例如中心波长790nm)激光经过偏振镜12后输入至抛物线面聚焦透镜13，抛物线面聚焦透镜13将激光聚焦到掺铥铝酸钇晶体前端面，得到1900nm的激光输出，该1900nm的激光作为掺铬硒化锌晶体的泵浦光源，得到2400nm波长的激光输出，从掺铬硒化锌晶体输出端面垂直出射，并在谐振腔内振荡放大后，以适当比例(例如10％)输出。在掺铥铝酸钇晶体和掺铬硒化锌晶体工作过程中，温度传感器18实时采集固体介质16的实时温度信号，并传输给温度控制电路21，温度控制电路21包括单片机19和电源电路20，单片机19可以采用STM32系列或51系列单片机，单片机19根据固体介质16的实时温度信号，控制电源电路20输出给TEC芯片15的工作电流大小，实现固体介质的温度控制，使其工作在最佳温度状态，保障固体介质不产生形变。TEC芯片在其他场合应用广泛，通过控制TEC芯片的电流来实现被控对象的温度控制为现有技术，故此处不再给出温度控制电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中红外固体激光器，其特征在于，包括：泵浦激光源，用于发射基准激光；偏振镜，用于调整泵浦激光源发射的激光的偏振方向；抛物线面聚焦透镜，用于将从偏振镜输出的激光进行聚焦到谐振腔内；所述谐振腔，由两个相对设置的凹面镜组成，一个凹面镜作为输入镜，另一个凹面镜作为输出镜，作为输入镜的凹面镜的凹面镀有增透膜和高反膜，作为输出镜的凹面镜的凹面镀有高反膜；设置于谐振腔内部的固体介质，固体介质为由掺铥铝酸钇晶体和掺铬硒化锌晶体键合在一起构成的键合晶体，掺铥铝酸钇晶体和掺铬硒化锌晶体的连接面与谐振腔的轴线方向成布儒斯特角；温控系统电路板，包括温度传感器、温度控制电路和TEC芯片，固体介质设置于TEC芯片上，温度传感器采集固体介质的实时温度信号，并传输给温度控制电路，温度控制电路根据固体介质的实时温度信号，控制TEC芯片的工作电流，实现固体介质的温度控制。

【技术特征摘要】
1.一种中红外固体激光器，其特征在于，包括：泵浦激光源，用于发射基准激光；偏振镜，用于调整泵浦激光源发射的激光的偏振方向；抛物线面聚焦透镜，用于将从偏振镜输出的激光进行聚焦到谐振腔内；所述谐振腔，由两个相对设置的凹面镜组成，一个凹面镜作为输入镜，另一个凹面镜作为输出镜，作为输入镜的凹面镜的凹面镀有增透膜和高反膜，作为输出镜的凹面镜的凹面镀有高反膜；设置于谐振腔内部的固体介质，固体介质为由掺铥铝酸钇晶体和掺铬硒化锌晶体键合在一起构成的键合晶体，掺铥铝酸钇晶体和掺铬硒化锌晶体的连接面与谐振腔的轴线方向成布儒斯特角；温控系统电路板，包括温度传感器、温度控制电路和TEC芯片，固体介质设置于TEC芯片上，温度传感器采集固体介质的实时温度信号，并传输给温度控制电路，温度控制电路根...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡育侠，
申请(专利权)人：成都心无界光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51