一种染料激光器制造技术

一种染料激光器，属于染料技术领域。染料激光器包括光源，以及沿光源输出方向依次设置的传输光纤、倍频模块、反射镜、圆柱增益介质体、输出镜；所述反射镜与所述输出镜设于所述圆柱增益介质体的两端，反射镜、输出镜以及圆柱增益介质体构成谐振腔，输出镜输出稳定激光光束。本发明专利技术结构简单、小型化程度高、光能利用率高。率高。率高。

【技术实现步骤摘要】
一种染料激光器


[0001]本专利技术涉及激光器
，尤其涉及一种染料激光器。

技术介绍

[0002]染料激光器是以某种有机染料溶解于一定溶剂(甲醇、乙醇、水等)中作为激活介质的激光器。染料激光器是激光光谱学不可缺少的手段之一。高分辨激光光谱用来研究物质的超精细结构；超短脉冲的时间、空间高分辨率光谱用来研究物质的瞬态变化及微观动力学过程。在工业上用激光光谱学可进行微量或超微量的高灵敏度物质分析。此外，染料激光器在同位素分离、光化学、大气污染监测等方面也有极为重要的应用。已有的染料激光器是在有机溶剂中溶入激光染料做成的液体染料激光器，这需要使用大量的有机溶剂。已有的染料激光器结构较为庞大，使用麻烦，有毒性和容易着火等缺点。
[0003]专利技术专利申请CN201510882979.4公开了一种获得高重频、大能量可调谐激光的方法，并具体公开了对高重频泵浦脉冲激光进行时域调制，输出泵浦脉冲串激光经过光束整形系统对激光整形后，入射到一号反射棱镜上，经过一号反射棱镜的折射，入射至染料盒处，染料盒中的染料溶液受泵浦光脉冲激光激发，入射到输出耦合镜、光栅和调谐镜构成的谐振腔，在谐振腔内插入光束扩束器，防止腔内激光对光栅产生损坏，再通过旋转调谐镜的角度，由输出耦合镜输出的泵浦光脉冲激光经过二号反射棱镜和三号反射棱镜反射出来，实现对激光波长调谐。该专利技术采用染料溶液，且需要多个光学器件一同完成目标激光输出，可见所需染料激光器结构庞大，操作繁琐。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术存在的问题，提出了一种结构简单、小型化程度高、光能利用率高的染料激光器。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案得以实现的：一种染料激光器,包括光源，以及沿光源输出方向依次设置的传输光纤、倍频模块、反射镜、圆柱增益介质体、输出镜；所述反射镜与所述输出镜设于所述圆柱增益介质体的两端，反射镜、输出镜以及圆柱增益介质体构成谐振腔，输出镜输出稳定激光光束。
[0006]该染料激光器将染料与光纤结合，并通过反射镜、输出镜以及圆柱增益介质体构成谐振腔输出光束，省去了液体染料激光器所用的有机溶剂和循环流动装置，具有体积小，使用操作方便，没有毒性和易燃的危险。圆柱增益介质体内的染料收到激光光源激发发射荧光，在谐振腔内形成稳定光学模式，能输出高光能利用率的出光效果。
[0007]作为优选，所述倍频模块包括聚焦透镜、倍频晶体、准直器；传输光纤射出的光依次经过聚焦透镜、倍频晶体和准直器，之后射入反射镜。
[0008]作为优选，所述倍频模块还包括双色片，所述双色片置于所述准直器与所述反射镜之间。
[0009]作为优选，所述倍频晶体为二次谐波晶体或三次谐波晶体。
[0010]作为优选，所述传输光纤为单模光纤、多模光纤、光子晶体光纤、渐变光纤、液芯光纤的一种。
[0011]作为优选，所述圆柱增益介质体为填充有增益介质的空纤芯的光纤套管。
[0012]作为优选，增益介质填充于光纤套管内形成的柱体半径大于光纤套管厚度。
[0013]作为优选，增益介质填充于光纤套管内形成的柱体半径为光纤套管厚度的1.2倍。
[0014]作为优选，所述光源为脉冲YAG激光光源。
[0015]作为优选，所述反射镜通过支架固定于所述圆柱增益介质体前端端面，所述输出镜通过支架固定于所述圆柱增益介质体后端端面。
[0016]本专利技术具有以下有益效果：一种染料激光器，功率稳定，结构简单，易于调节；可见光波段效率高，波长稳定，可覆盖光谱范围广；适用于光谱学，光化学，激光生物学，大气环境检测。
附图说明
[0017]图1为本专利技术一种染料激光器的原理图；图2为图1中圆柱增益介质体的截面图。
具体实施方式
[0018]以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0019]如图1，染料激光器包括光源1，以及沿光源输出方向依次设置的传输光纤2、倍频模块3、反射镜4、圆柱增益介质体5、输出镜6。所述反射镜4与所述输出镜6设于所述圆柱增益介质体5的两端，反射镜4、输出镜6以及圆柱增益介质体构成谐振腔，输出镜6输出稳定激光光束。
[0020]所述光源为脉冲YAG激光光源。光源发出激光束，通过传输光纤，依次输入倍频模块、反射镜、圆柱增益截止体和输出镜。激光光束透过反射镜进入圆柱增益介质体内，圆柱增益介质体内的增益介质被激发，在谐振腔内形成稳定光学模式，继而输出稳定激光光束。
[0021]所述传输光纤为单模光纤、多模光纤、光子晶体光纤、渐变光纤、液芯光纤的一种。
[0022]所述倍频模块包括聚焦透镜、倍频晶体、准直器。传输光纤射出的光依次经过聚焦透镜、倍频晶体和准直器，之后射入反射镜。其中，所述倍频晶体为二次谐波晶体或三次谐波晶体，可根据光强增益的需求进行选择。所述倍频晶体的轴线均与激光光路同轴。
[0023]所述倍频模块还包括双色片，所述双色片置于所述准直器与所述反射镜之间。激光光束经聚焦透镜送入倍频晶体倍频后，经准直器校准，之后经双色片滤光，使绿光透过，再送入谐振腔内，最后经输出镜输出染料激光。
[0024]所述圆柱增益介质体为填充有增益介质的空纤芯的光纤套管。也就是说，所述圆柱增益介质体包括光纤套管51和由增益介质填52充于光纤套管内形成的柱体（参见图2）。所述增益介质均匀填充在光纤套管内。所述增益介质填充于光纤套管内形成的柱体半径大于光纤套管厚度，优选为增益介质填充于光纤套管内形成的柱体半径为光纤套管厚度的1.2倍。这样，激光光束进入谐振腔内能获得较高的激光输出能量，继而通过输出镜输出。
[0025]为了确保激光光束稳定、高效出射，所述反射镜通过支架固定于所述圆柱增益介
质体前端端面，所述输出镜通过支架固定于所述圆柱增益介质体后端端面，使得反射镜、圆柱增益介质体、输出镜的轴线均保持在一条直线上，且与激光光路同轴。
[0026]本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本专利技术的实施例只作为举例而并不限制本专利技术。本专利技术的目的已经完整有效地实现。本专利技术的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本专利技术的实施方式可以有任何变形或修改。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种染料激光器,其特征在于,包括光源，以及沿光源输出方向依次设置的传输光纤、倍频模块、反射镜、圆柱增益介质体、输出镜；所述反射镜与所述输出镜设于所述圆柱增益介质体的两端，反射镜、输出镜以及圆柱增益介质体构成谐振腔，输出镜输出稳定激光光束。2.根据权利要求1所述的一种染料激光器，其特征在于，所述倍频模块包括聚焦透镜、倍频晶体、准直器；传输光纤射出的光依次经过聚焦透镜、倍频晶体和准直器，之后射入反射镜。3.根据权利要求2述的一种染料激光器，其特征在于，所述倍频模块还包括双色片，所述双色片置于所述准直器与所述反射镜之间。4.根据权利要求2所述的一种染料激光器，其特征在于，所述倍频晶体为二次谐波晶体或三次谐波晶体。5.根据权利要求1所述的一种染料激光器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱勇波，
申请(专利权)人：浙江德扬精密仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：