小型窄脉宽高峰值功率重频固体激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种小型窄脉宽高峰值功率重频固体激光器，其包括：输出镜、全反镜、靠近全反镜布置的RTP电光主动调Q组件、靠近输出镜布置的第一二极管泵浦模块和位于RTP电光主动调Q组件与第一二极管泵浦模块之间的第二二极管泵浦模块，第一二极管泵浦模块和第二二极管泵浦模块交错对称布置。本发明专利技术激光器的工作效率达到最佳状态，组成为一个能够在‑40℃～+65℃的全温度范围内，输出激光能量85mJ、脉冲宽度3.5ns(对应的峰值功率24MW)、重频20hz、束散2.5mrad的高效率泵浦的小型风冷Nd:YAG固体激光器。

Small Narrow Pulse Width High Peak Power Re-Frequency Solid State Laser

The invention discloses a small narrow pulse width high peak power repetitive solid-state laser, which comprises an output mirror, an all-mirror, an RTP electro-optic active Q-switching module near the all-mirror arrangement, a first diode pump module near the output mirror arrangement, a second diode pump module between the RTP electro-optic active Q-switching module and the first diode pump module, and a first diode pump module. The second diode pump module is staggered and symmetrically arranged. The laser of the invention achieves the best working efficiency and consists of a small air-cooled Nd:YAG solid-state laser which can output laser energy 85 mJ, pulse width 3.5 ns (corresponding peak power 24 MW), repetition frequency 20 Hz and beam divergence 2.5 mrad in the whole temperature range of 40 ~65 ~C.

【技术实现步骤摘要】
小型窄脉宽高峰值功率重频固体激光器
本专利技术属于固体激光器
，涉及一种小型窄脉宽高峰值功率重频固体激光器。
技术介绍
一般小型二极管泵浦、电光调Q的Nd:YAG固体激光器，其激光输出峰值功率几十MW，其脉宽都是8ns～15ns，这样的固体激光器用于激光测距一般的测距精度都是±1米～±5米，对于厘米量级或更高精度要求的精确激光测距，则激光要求的脉宽就要进一步减小到2～3ns；同时对于现在正在飞速发展的激光成像技术，也要求一种窄脉宽2～3ns、输出激光峰值功率几十MW的高重频固体激光器。为了解决上述问题，一般都是采用尽可能短的激光器谐振腔的长度，但激光器的谐振腔内要放置激光晶体、调Q晶体组件、光楔等基本光学元件，谐振腔的长度缩短是有一定的限度的，仅通过该方式减小输出激光的脉冲宽度有限，一般都是4～6ns。
技术实现思路
(一)专利技术目的本专利技术的目的是：针对上述现有的重频(如20Hz)、高峰值功率(几十MW)的Nd:YAG固体激光器，脉宽较宽(8ns～15ns)、体积重量较大等不足之处，提出在一套较小的激光器的体积内，实现激光输出窄脉宽3.5ns、24MW高峰值功率的20hz重频小型Nd:YAG固体器。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供小型窄脉宽高峰值功率重频固体激光器，其包括：输出镜1、全反镜6、靠近全反镜6布置的RTP电光主动调Q组件5、靠近输出镜1布置的第一二极管泵浦模块2和位于RTP电光主动调Q组件5与第一二极管泵浦模块2之间的第二二极管泵浦模块3，第一二极管泵浦模块2和第二二极管泵浦模块3交错对称布置。(三)有益效果上述技术方案所提供的小型窄脉宽高峰值功率重频固体激光器，整体在较小的体积重量下，实现了输出激光脉宽3.5ns、峰值功率24MW、重频20hz的激光输出特性。本专利技术采用尽可能短的谐振腔长度，以及特种RTP电光主动调Q组件技术以获得窄的激光脉宽3.5ns，同时增加调Q晶体的封锁(关门)脉冲电压坪区和损伤阈值；采用两套二极管交错对称泵浦模块，两套二极管泵浦模块中的Nd:YAG激光晶体分别铟焊在钨铜合金热沉上，该激光晶体的直径4mm，调整二极管泵浦模块的泵浦电流，使的该激光器的工作效率达到最佳状态，组成为一个能够在-40℃～+65℃的全温度范围内，输出激光能量85mJ、脉冲宽度3.5ns(对应的峰值功率24MW)、重频20hz、束散2.5mrad的高效率泵浦的小型风冷Nd:YAG固体激光器。附图说明图1是本专利技术二极管泵浦窄脉宽3.5ns高峰值功率24MW重频20hz的固体激光器的光路图。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。参阅图1，本专利技术小型窄脉宽高峰值功率重频固体激光器包括输出镜1、全反镜6、靠近全反镜6布置的RTP电光主动调Q组件5、靠近输出镜1布置的第一二极管泵浦模块2和位于RTP电光主动调Q组件5与第一二极管泵浦模块2之间的第二二极管泵浦模块3，第一二极管泵浦模块2和第二二极管泵浦模块3交错对称布置。其中，RTP电光主动调Q组件5包括RTP调Q晶体和位于其两侧的第一偏振片和第二偏振片，第一偏振片和第二偏振片的偏振方向垂直。第一二极管泵浦模块2和第二二极管泵浦模块3均采Nd:YAG激光晶体，Nd:YAG激光晶体铟焊在钨铜合金热沉4上，Nd:YAG激光晶体正对二极管；Nd:YAG激光晶体的直径4mm。根据本专利技术，采用尽可能短的谐振腔长度，即激光器的输出镜1到全反镜6之间的距离尽可能短，以及采用特种RTP电光主动调Q组件5以获得窄的激光脉宽3.5ns，同时增加调Q晶体的封锁(关门)脉冲电压坪区和损伤阈值；采用两套交错对称的二极管泵浦模块，两套二极管泵浦模块中的Nd:YAG激光晶体分别铟焊在钨铜合金热沉4上，以利于有效激光晶体的散热，该激光晶体的直径4mm，调整二极管泵浦模块的泵浦电流，使得该激光器的工作效率达到最佳状态，组成为一个能够在-40℃～+65℃的全温度范围内，输出激光能量85mJ、脉冲宽度3.5ns(对应的峰值功率24MW)、重频20hz、束散2.5mrad的高效率泵浦的小型风冷Nd:YAG固体激光器。由上述技术方案可以看出，激光器输出激光的脉宽除了取决于激光谐振腔的长度外，还与激光器的调Q晶体特性有关，本专利技术采用特种RTP电光调Q组件技术，实现了输出激光窄脉宽3.5ns、同时输出激光能量85mJ(对应的峰值功率24MW)、重频20hz、激光束散2.5mrad，且能够在-40℃～+65℃的全温度范围内可靠工作的小型风冷固体激光器，该激光器体积小，含风机后的外形尺寸为长120mm×宽52mm×高50mm，重量轻、仅630g。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型窄脉宽高峰值功率重频固体激光器，其特征在于，包括：输出镜(1)、全反镜(6)、靠近全反镜(6)布置的RTP电光主动调Q组件(5)、靠近输出镜(1)布置的第一二极管泵浦模块(2)和位于RTP电光主动调Q组件(5)与第一二极管泵浦模块(2)之间的第二二极管泵浦模块(3)，第一二极管泵浦模块(2)和第二二极管泵浦模块(3)交错对称布置。

【技术特征摘要】
1.一种小型窄脉宽高峰值功率重频固体激光器，其特征在于，包括：输出镜(1)、全反镜(6)、靠近全反镜(6)布置的RTP电光主动调Q组件(5)、靠近输出镜(1)布置的第一二极管泵浦模块(2)和位于RTP电光主动调Q组件(5)与第一二极管泵浦模块(2)之间的第二二极管泵浦模块(3)，第一二极管泵浦模块(2)和第二二极管泵浦模块(3)交错对称布置。2.如权利要求1所述的小型窄脉宽高峰值功率重频固体激光器，其特征在于，所述RTP电光主动调Q组件(5)包括RTP调Q晶体和位于其两侧的第一偏振片和第二偏振片，第一偏振片和第二偏振片的偏振方向垂直。3.如权利要求2所述的小型窄脉宽高峰值功率重频固体激光器，其特征在于，所述第一二极管泵浦模...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵刚，高恒，余臣，彭绪金，刘亚萍，杨闯，
申请(专利权)人：西南技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51