激光器制造技术

本实用新型专利技术提出了一种激光器，激光器包括：激光工作物质、半导体泵浦模块、脉冲开关和谐振腔，激光工作物质为掺铒钇钪镓石榴石晶体，半导体泵浦模块发射波长为970nm的激励光，半导体泵浦模块沿垂直于激光工作物质的长度方向上激励激光工作物质以产生预设激光。脉冲开关用于调节预设激光的脉冲，谐振腔用于对预设激光进行放大并输出，根据本实用新型专利技术的激光器，通过半导体泵模块发射激光工作物质吸收峰的激励光，降低了泵浦过程中产生的废热，有效避免了因谐振腔因热透镜效应严重而导致失谐的问题，提高了泵浦频率和泵浦效率。而且，采用脉冲开关调节预设激光，可以产生高重频、窄脉宽、高峰值的预设激光，有效提高了激光器的工作性能。

Laser

【技术实现步骤摘要】
激光器
本技术涉及激光
，尤其涉及一种激光器。
技术介绍
Er：YSGG晶体(掺铒钇钪镓石榴石晶体)输出激光的波长处在2.79微米波段，俗称水激光，在医疗领域以及红外对抗领域有着重要的作用。相关技术中，获得波长为2.79微米激光的方式主要为采用氙灯泵浦Er：YSGG激光晶体，输出激光的频率大多在几十赫兹，激光脉宽也处于几十到几百μs量级。上述技术方案中存在如下缺陷：由于氙灯光谱很宽，而Er：YSGG激光晶体吸收谱带较窄，因此会导致严重的热效应，极大地影响了激光输出指标的进一步提高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是降低激光器的热效应，本技术提供了一种激光器。根据本技术实施例的激光器，包括：激光工作物质，所述激光工作物质为掺铒钇钪镓石榴石晶体；半导体泵浦模块，所述半导体泵浦模块发射波长为970nm的激励光，所述半导体泵浦模块沿垂直于所述激光工作物质的长度方向上激励所述激光工作物质，以产生预设激光；脉冲开关，用于调节所述预设激光的脉冲；谐振腔，用于对所述预设激光进行放大并输出，其中，所述激光工作物质、所述半导体泵浦模块以及所述脉冲开关均设于所述谐振腔内。根据本技术实施例的激光器，通过半导体泵模块可以发射处在激光工作物质吸收峰的波长为970nm的激励光，从而可以降低半导体泵浦模块发射的激励光的谱带，从而有效降低了激光器的在泵浦过程中产生的废热，有效避免了因谐振腔因热透镜效应严重而导致失谐的问题，提高了泵浦频率和泵浦效率。而且，采用脉冲开关可以调节预设激光的脉冲，从而可以产生高重频、窄脉宽、高峰值的预设激光，有效提高了激光器的工作性能。根据本技术的一些实施例，所述激光工作物质为掺杂浓度为30％的掺铒钇钪镓石榴石晶体。在本技术的一些实施例中，所述激光工作物质包括掺杂区和两个非掺杂区，两个所述非掺杂区分别位于所述激光工作物质的长度方向的两端，所述掺杂区位于两个所述非掺杂区之间。根据本技术的一些实施例，所述掺杂区的长度的取值范围为53mm-57mm，每个所述非掺杂区的长度的取值范围为13mm-17mm。在本技术的一些实施例中，所述激光工作物质被构造为圆柱状，所述半导体泵浦模块包括沿所述激光工作物质的周向方向均匀间隔分布的多组激光二极管阵列。根据本技术的一些实施例，所述半导体泵浦模块包括沿所述激光工作物质的周向方向均匀间隔分布的三组激光二极管阵列，每组所述激光二极管阵列包括四个激光二极管。在本技术的一些实施例中，所述激光工作物质的上下端面均被构造为朝向柱体内部凹陷的圆弧面。根据本技术的一些实施例，所述谐振腔包括：全反镜，所述全反镜设有第一镀膜，所述第一镀膜对所述预设激光的反射率不低于99.9％；和，输出镜，所述输出镜设有第二镀膜，所述第二镀膜对所述预设激光的透过率不低于10％。在本技术的一些实施例中，所述预设激光经所述谐振腔输出时的波长为2.79μm。根据本技术的一些实施例，所述脉冲开关为二氧化碲声光晶体。附图说明图1为本技术实施例的中长波红外激光器的结构示意图；图2是根据本技术实施例的激光器的半导体泵浦模块排列示意图；图3为图2中所示的横截面剖视图；图4是根据本技术实施例的激光工作物质的掺杂区和非掺杂区排布示意图。附图标记：激光器100，半导体泵浦模块10，激光二极管110，激光工作物质20，掺杂区210，非掺杂区220，谐振腔30，全反镜310，输出镜320，脉冲开关60。具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本技术进行详细说明如后。如图1所示，根据本技术实施例的激光器100，包括：激光工作物质20、半导体泵浦模块10、脉冲开关60和谐振腔30。具体而言，如图1所示，激光工作物质20、半导体泵浦模块10以及脉冲开关60均设于谐振腔30内。激光工作物质20为Er：YSGG晶体(掺铒钇钪镓石榴石晶体)。半导体泵浦模块10可以发射波长为970nm的激励光，半导体泵浦模块10沿垂直于激光工作物质20的长度方向上激励激光工作物质20，以产生设定波长的预设激光。需要说明的是，如图1和图2所示，激光工作物质20的长度方向可以理解为图1和图2中的水平方向，垂直于激光工作物质20的长度方向的方向可以理解为图1和图2中的竖直方向。例如，当激光工作物质20为圆柱状时，圆柱的高为激光工作物质20的长度方向，圆柱的径向方向为垂直于激光工作物质20的长度方向的方向。Er：YSGG晶体的吸收峰的波长在970nm附近，当半导体泵浦模块10沿垂直于激光工作物质20的长度方向的方向发射波长为970nm的激励光时，激光工作物质20吸收半导体泵浦模块10发射的光能量后可以产生包括多个波长的受激荧光辐射的预设激光。谐振腔30可以用于对预设激光进行放大并输出。需要说明的是，在谐振腔30的作用下，具有设定波长的预设激光不断被放大并输出，而其他波长的荧光则被抑制无法产生激光振荡，从而可以在谐振腔30内形成传播方向一致、频率和相位相同的单一波长的预设激光光束并被输出。脉冲开关60可以用于调节预设激光的脉冲，以对预设激光的脉冲进行调节控制。根据本技术实施例的激光器100，通过半导体泵模块10可以发射处在激光工作物质20吸收峰的波长为970nm的激励光，从而可以降低半导体泵浦模块10发射的激励光的谱带，从而有效降低了激光器100的在泵浦过程中产生的废热，有效避免了因谐振腔30因热透镜效应严重而导致失谐的问题，提高了泵浦频率和泵浦效率。而且，采用脉冲开关60可以调节预设激光的脉冲，从而可以产生高重频、窄脉宽、高峰值的预设激光，有效提高了激光器100的工作性能。根据本技术的一些实施例，激光工作物质20可以为掺杂浓度为30％的掺铒钇钪镓石榴石晶体。经过实验验证，当激光工作物质20采用掺杂浓度为30％的掺铒钇钪镓石榴石晶体时，有利于提高激光工作物质20对激励光的利用率，从而可以提高预设激光的输出效果。在本技术的一些实施例中，如图4所示，激光工作物质20可以包括掺杂区210和两个非掺杂区220。其中，如图4所示，两个非掺杂区220分别位于激光工作物质20的长度方向的两端，掺杂区210位于两个非掺杂区220之间。进一步地，掺杂区210的长度的取值范围为53mm-57mm，例如，掺杂区210的长度可以为55mm。每个非掺杂区220的长度的取值范围为13mm-17mm，例如，每个非掺杂区220的长度可以为15mm。经过实验验证，通过采用上述尺寸和分布的掺杂区210和非掺杂区220的布局设计，有利于提高激光工作物质20吸收激励光以产生预设激光的效果，从而有利于提高激光器100的工作性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光器，其特征在于，包括：/n激光工作物质，所述激光工作物质为掺铒钇钪镓石榴石晶体；/n半导体泵浦模块，所述半导体泵浦模块发射波长为970nm的激励光，所述半导体泵浦模块沿垂直于所述激光工作物质的长度方向上激励所述激光工作物质，以产生预设激光；/n脉冲开关，用于调节所述预设激光的脉冲；/n谐振腔，用于对所述预设激光进行放大并输出，其中，所述激光工作物质、所述半导体泵浦模块以及所述脉冲开关均设于所述谐振腔内。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光器，其特征在于，包括：
激光工作物质，所述激光工作物质为掺铒钇钪镓石榴石晶体；
半导体泵浦模块，所述半导体泵浦模块发射波长为970nm的激励光，所述半导体泵浦模块沿垂直于所述激光工作物质的长度方向上激励所述激光工作物质，以产生预设激光；
脉冲开关，用于调节所述预设激光的脉冲；
谐振腔，用于对所述预设激光进行放大并输出，其中，所述激光工作物质、所述半导体泵浦模块以及所述脉冲开关均设于所述谐振腔内。


2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述激光工作物质为掺杂浓度为30％的掺铒钇钪镓石榴石晶体。


3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，所述激光工作物质包括掺杂区和两个非掺杂区，两个所述非掺杂区分别位于所述激光工作物质的长度方向的两端，所述掺杂区位于两个所述非掺杂区之间。


4.根据权利要求3所述的激光器，其特征在于，所述掺杂区的长度的取值范围为53mm-57mm，每个所述非掺杂区的长度的取值范围为13mm-17mm。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国，苑利钢，赵书云，魏磊，李宝，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十一研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11