一种多脉宽固体激光系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多脉宽固体激光系统，包括沿光路设置的皮秒种子源、隔离器和泵浦模块，泵浦模块的上游光路通过偏振片反射沿光路反向依次接入调Q晶体、λ/4波片和0°全反射镜，泵浦模块的下游光路上接入部分反射镜。与现有技术相比，本实用新型专利技术结构合理紧凑，可满足同一光路中两种输出激光方式，并可产生三种不同脉宽的激光，可切换多种脉宽的激光输出，结构稳定，可靠性高，有效扩大了激光器的应用范围和场合。

【技术实现步骤摘要】
一种多脉宽固体激光系统
本技术涉及激光器
，具体涉及一种多脉宽固体激光系统。
技术介绍
现在医美行业发展迅速，生活水平的不断提高，人们对美容的需求越来越广泛，对各种类型激光器需求旺盛。激光美容由于高疗效、无副作用在美容行业拥有举足轻重的地位，正因如此近些年来在激光美容行业各种高标准、高质量的美容激光器层出不穷，大多数激光器为脉宽在纳秒(6～9ns)和微秒(100～200us)级别，现今还出现了一种皮秒(450ps左右)激光器。皮秒激光器比起纳秒激光器，其在祛除色斑、斑痣等色素性病变方面表现出高疗效和副作用少的效果。尽管皮秒激光器表现强劲，但是具有不可忽视的缺点，其高价格、脉宽单一。根据医美临床经验，皮秒激光器并非是万能的，在美白、嫩肤和脱毛方面微秒激光由于和组织热弛豫时间匹配度较好表现更有效，而在色素性病变方面，皮秒尽管拥有较好的疗效(相对纳秒)，但高昂的治疗费用让大多数人望而却步。传统调Q激光器拥有纳秒级(6～9ns)和微秒级(100～200us)脉宽，这两种脉宽的激光器解决了祛除色斑和部分美白嫩肤的功效，但由于原理上的差异，仍旧不能具备输出皮秒激光的功能，也就不能携带皮秒高效祛斑的功能。在此背景下我们也只能是多台仪器共同使用，使得操作过程中浪费了大量的时间来回换机器，同时多台机器占地大、操作不统一、实际操作过程极不方便。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可切换脉宽、高峰值功率、方便维护的医用的多脉宽固体激光系统。本技术为达到上述目的，具体通过以下技术方案得以实现的：一种多脉宽固体激光系统，包括沿光路设置的皮秒种子源、隔离器和泵浦模块，泵浦模块的上游光路通过偏振片反射沿光路反向依次接入调Q晶体、λ/4波片和0°全反射镜，泵浦模块的下游光路上接入部分反射镜。进一步地，泵浦模块包括泵浦源和平行设置在泵浦源一侧的第一工作物质，泵浦源的另一侧设置有第二工作物质，第二工作物质与第一工作物质关于泵浦源对称。进一步地，部分反射镜的下游光路上接入两片为呈直角安装的全反射镜，全反射镜将部分反射镜射出的光束经两次反射后射入第二工作物质中。进一步地，部分反射镜与泵浦源之间接入λ/2波片，λ/2波片与部分反射镜之间接入两片呈直角安装的45°偏振片，45°偏振片将λ/2波片射出的光束经两次反射后射入第二工作物质中。与现有技术相比，本技术结构合理紧凑，可满足同一光路中两种输出激光方式，并可产生三种不同脉宽的激光，一种输出方式是通过皮秒种子源输出脉宽为皮秒级的激光，皮秒种子源输出低能量、脉宽为皮秒级的种子光，种子光经隔离器隔离和泵浦模块能量放大后输出皮秒级高；另一种输出方式是通过泵浦模块在谐振腔内振荡产生，而第二种方式在调Q晶体不同的工作状态时可产生纳秒级和微秒级两种脉宽的激光。最终可切换多种脉宽的激光输出，结构稳定，可靠性高，有效扩大了激光器的应用范围和场合。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术另一实施例的结构示意图。图中，1、皮秒种子源；2、隔离器；3、泵浦模块；31、泵浦源；32、第一工作物质；33、第二工作物质；4、偏振片；5、调Q晶体；6、λ/4波片；7、0°全反射镜；8、部分反射镜；9、全反射镜；10、λ/2波片；11、45°偏振片。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步详细说明。如图1所示，本技术的一种多脉宽固体激光系统，包括沿光路设置的皮秒种子源1、隔离器2和泵浦模块3，泵浦模块3的上游光路通过偏振片4反射沿光路反向依次接入调Q晶体5、λ/4波片6和0°全反射镜7，泵浦模块3的下游光路上接入部分反射镜8。对于皮秒级激光，调Q晶体5不工作，皮秒种子源1产生的种子光经隔离器2和偏振片4射入泵浦模块3中放大。对于泵浦所产生的激光，皮秒种子源1不工作，0°全反射镜7与部分反射镜8组成谐振腔，在0°全反射镜7与部分反射镜8形成的谐振腔内形成振荡通过部分反射镜输出的激光脉冲。优选地，调Q晶体5为电光调Q晶体，可以是DKDP、KDP、BBO、LiNbo3d等电光晶体，调Q晶体5与偏振片4和λ/4波片6共同组成激光器的主动调Q模块。主动调Q模块采用升压式调Q，避免降压式调Q在晶体上长时加高压对调Q晶体5造成损伤的缺陷。如图2所示，优选地，泵浦模块3包括泵浦源31和平行设置在泵浦源31一侧的第一工作物质32，泵浦源31的另一侧设置有第二工作物质33，第二工作物质33与第一工作物质32关于泵浦源31对称。皮秒激光可被第一工作物质32和第二工作物质33形成双程放大后输出，泵浦激光由泵浦模块3和谐振腔内产生后输出至第二工作物质33进行放大输出。优选地，部分反射镜8的下游光路上接入两片为呈直角安装的全反射镜9，全反射镜9将部分反射镜8射出的光束经两次反射后射入第二工作物质33中。优选地，两片全反射镜9均相对于入射光路具有45°夹角。当采用泵浦激光输出时，泵浦模块3的泵浦源31发出强光被第一工作物质32吸收，此时谐振腔内由于调Q晶体5未加电压使得腔内损耗变大，当上能级粒子数达到最大值时，并且形成明显的粒子数反转，即上能级粒子数多于下能级粒子数，此时给调Q晶体5施加λ/4波电压，谐振腔内由原来的高损耗瞬间变为低损耗，上能级积累的反转粒子数快速跃迁至下能级，在谐振腔内形成振荡通过部分反射镜8输出纳秒级激光脉冲。经两片全反射镜9反射后射入第二工作物质33进行有效的光放大，最终输出脉宽为纳秒级、能量≥800mJ的激光脉冲。另一脉宽激光脉冲输出方式：给调Q晶体5施加λ/4波电压，此时调Q晶体5处于打开状态，谐振腔内损耗很低，当泵浦模块3的泵浦源31发出强光被第一工作物质32吸收，谐振腔内产生的激光能量大于腔内损耗阈值时将产生长脉宽的激光脉冲，最终输出脉宽为微秒级、能量≥800mJ的激光脉冲。优选地，部分反射镜8与泵浦源31之间接入λ/2波片10，λ/2波片10与部分反射镜8之间接入两片呈直角安装的45°偏振片11，45°偏振片11将λ/2波片10射出的光束经两次反射后射入第二工作物质33中。当开启皮秒种子源1提高激光输出时，种子光经过设置合理的延时时间控制脉冲泵浦源31工作，接入λ/2波片10，使光束直接经45°偏振片11反射后射入第二工作物质33中进行能量放大，最终输出脉宽为皮秒级、能量≥500mJ的激光脉冲。第一工作物质32和第二工作物质33的两端端面均采用斜面设计，减少因所在泵浦模块内器件平面间形成的自激现象，使输出脉冲能量更稳定。本技术中的具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多脉宽固体激光系统，其特征在于，包括沿光路设置的皮秒种子源(1)、隔离器(2)和泵浦模块(3)，泵浦模块(3)的上游光路通过偏振片(4)反射沿光路反向依次接入调Q晶体(5)、λ/4波片(6)和0°全反射镜(7)，泵浦模块的下游光路上接入部分反射镜(8)。

【技术特征摘要】
1.一种多脉宽固体激光系统，其特征在于，包括沿光路设置的皮秒种子源(1)、隔离器(2)和泵浦模块(3)，泵浦模块(3)的上游光路通过偏振片(4)反射沿光路反向依次接入调Q晶体(5)、λ/4波片(6)和0°全反射镜(7)，泵浦模块的下游光路上接入部分反射镜(8)。2.根据权利要求1所述的多脉宽固体激光系统，其特征在于，泵浦模块包括泵浦源(31)和平行设置在泵浦源一侧的第一工作物质(32)，泵浦源的另一侧设置有第二工作物质(33)，第二工作物质与第一工作物质关于泵浦源对称。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茂军，赵明明，李春阳，
申请(专利权)人：北京卓镭激光技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11