折叠腔自拉曼倍频全固体黄光激光器制造技术

折叠腔自拉曼倍频全固体黄光激光器，包括激光二极管（ＬＤ）泵浦源、谐振腔，谐振腔由后腔镜、４５度镜和全反镜组成，其特征在于谐振腔的后腔镜和４５度镜中间放置自拉曼晶体和调Ｑ装置，４５度镜和全反镜中放置倍频晶体；自拉曼晶体、调Ｑ装置和倍频晶体均由冷却装置对其进行温度控制。本实用新型专利技术激光器与背景技术中的相比具有体积小、输出功率和转换效率高，并且体积小、性能稳定、成本低，可广泛地应用于激光医疗领域。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种固体激光器，特别是一种折叠腔自拉曼倍频全固体黄光激光器。(二)
技术介绍
激光技术是二十世纪的重大技术之一，现已广泛用于工业生产、通讯、信息处理、 医疗卫生、军事、文化教育以及科学研究等各个领域。随着半导体激光二极管技术的重大突 破，固体激光器得到强劲的发展，其应用领域不断地扩展。利用LD泵浦的全固体激光器是 一种高效、稳定、、光束质量好、长寿命、结构紧凑的第二代新型固体激光器，已成为激光 学科的重点发展方向之一，在空间通讯，光纤通信，大气研究，环境科学，医疗器械，光学 图象处理，激光打印机等高^f技领域有着独具特色的应用前景。黄光波段的激光可以治疗皮肤血管瘤、鲜红斑痣、毛细血管扩张、酒渣鼻及蜘蛛痣等， 在激光医疗领域有广泛的应用。黄光激光可以作为钠信标光源，在军事、气象领域有重要应 用。黄光激光器在光谱学、信息存储、激光雷达等领域也有广泛的应用。目前，由LD泵浦 的全固化激光器通过腔内倍频产生红光、绿光、蓝光的研究已经比较成熟，但是，用LD泵 浦的微型激光器产生黄光波段的激光比以上几个波段都困难，这是因为当前的激活离子没有 足够大受激发射截面的谱线使得可以通过直接倍频产生黄光。目前，国外已经有关于固体黄光激光器的报道。他们主要采用两种方式来实现 一是采 用将两束光和频的方法 (Intracavity sum-frequency generation of 3.23 W continuous-wave yellow light in an Nd:YAG laser,《0ptics Co咖unications》，Vol. 255， 2005, 248-252)， 二是使用倍频拉曼光的技术。和频的方法具有体积大，功率低，转换效率 差，结构不稳定，难以实现等缺点；倍频拉曼光的方法比和频的方法简单，但是目前世界上 多是采用腔外倍频拉曼光的方法(Low threshold, diode end-pumped Nd3+:GdV04 self-Raman laser,《0ptical Materials》，Vol. 29, 2007, 1817-1820)和腔内倍频连续拉曼光的方法 (Efficient all-solid-state yellow laser source producing 1. 2-W average power, 《0ptics Letters》，Vol. 24, 1999， 1490—1492; All—solid—state 704 mW continuous—wave yellow source based on an intracavity, frequency-doubled crystalline Raman laser, 《0ptics Letters》，Vol. 32， 2007， 1114-1116)。腔外倍频拉曼光的方法由于腔外拉曼光 的功率低导致倍频效率差，输出的黄光功率低；而腔内倍频连续拉曼光的方法则由于基频光 的峰值功率低，转换成拉曼光的效率差，也不能获得高功率的黄光输出。(三)
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷，以实现体积小、成本低、功率高、结构稳定的黄光激光器，本 技术提供一种折叠腔自拉曼倍频全固体黄光激光器。一种折叠腔自拉曼倍频全固体黄光激光器，包括激光二极管(LD)泵浦源、谐振腔，谐 振腔由后腔镜、45度镜和全反镜组成，其特征在于谐振腔的后腔镜和45度镜中间放置自拉 曼晶体和调Q装置，45度镜和全反镜中放置倍频晶体；自拉曼晶体、调Q装置和倍频晶体 均由冷却装置对其进行温度控制；由激光二极管LD泵浦源产生的泵浦光耦合进入自拉曼晶 体并转换成基频光，产生的基频光在自拉曼晶体处由于拉曼效应的作用发生受激拉曼散射而 产生拉曼光，拉曼光在倍频晶体中完成倍频过程，产生黄光并由45度镜输出。所述的激光二极管LD泵浦源可以是LD端面泵浦源，它包括驱动电源、激光二极管、冷 却装置、光纤和耦合透镜组；也可以是LD侧面泵浦源，它包括驱动电源、LD侧面泵浦模块、 冷却装置。所述的谐振腔在LD侧面泵浦情况下谐振腔内的侧面泵浦模块及自拉曼晶体和调Q开关 的相对位置可相互调换。所述的自拉曼晶体可以是掺钕(Nd)或掺镱(Yb)的下列晶体的一种钨酸盐类(KGd(W04)2, BaW04, SrW04, Pb(W04)2、 KLu(W0j2等)、钒酸盐类(YV04, GdV04等)、硝酸盐类(Ba(N03)2等)， 碘酸盐类(Lil03等)；也可以是键合晶体钒酸钇/掺钕钒酸钇(YV04/Nd:YV04)。所述的自拉曼晶体的掺杂浓度当掺钕时为0.05-at. %至3-at. %;掺镱时为0. 05_at. %至10-at. %。所述的自拉曼晶体在LD端面泵浦情况下，其两个端面均镀有泵浦光波段及1000 nm— 1200 nm波段的增透膜；在LD侧面泵浦情况下，其两个端面均镀有1000 nm—1200 nm波段 的增透膜。所述的自拉曼晶体可根据需要沿不同方向和角度切割，这样可以有效的提高激光器的性能。所述的调Q装置可以是电光调Q装置、声光调Q装置和可饱和吸收体被动调Q装置中的 一种；声光调Q装置由射频输入装置和调Q晶体组成，调Q晶体的两端面均镀有1000 nm— 1200 nm波段的增透膜；调制频率为1一50 KHz,通过输入射频波改变调Q晶体的密度，来 实现周期性改变激光谐振腔阈值的目的，起到调Q开关作用；电光调Q装置由电光晶体和驱 动电源组成，利用晶体的电光效应，对通过其中的激光的相位产生调制，进而改变偏振态， 完成开、关门过程；可饱和吸收体是利用材料的激发、跃迁特性，受激吸收时关门、向下跃 迁时开门，以此完成对激光的开、关门控制。所述的冷却装置有两种方式循环水冷却——晶体侧面均用带有管道的金属块包住，金 属块的管道内持续通有循环冷却水，用来给晶体降低温度；半导体制冷——晶体侧面被半导 体制冷块包围。所述的倍频晶体可以是磷酸钛氧钾KTP、三硼酸锂LBO等；倍频晶体的两端镀有1000 nm 一1200 nra波段的增透膜。倍频晶体可根据相位匹配及其他需要沿不同方向和角度切割，这 样可以有效的改善激光器的性能，提高激光器的输出功率。所述的谐振腔内的后腔镜在LD端面泵浦时镀有泵浦光波长的增透膜和对1000nm—1200 nm波段的反射率大于90X的反射膜；在LD侧面泵浦时镀有对1000 nm—1200 nm波段的反 射率大于90%的反射膜；45度镜镀有在1000nm—1200nm波段反射率大于90X的反射膜， 并且该膜对波长为590 nm的光透过范围大于80%;全反镜镀有在1000 nm—1200 nm波段反 射率大于90%的反射膜，并且该膜对590 nm附近的黄光具有大于90^的反射率。所述的谐振腔的腔长为5 cm—50 cm，谐振腔的后腔镜和输出镜的曲率半径可根据实际 情况选择。本技术中的所有晶体的长度均可以根据具体要求进行选取；晶体的端面形状和面积 可以根据光束截面的面积来确定。由于拉曼效应为三阶的非线性效应，需要基频光具有高的峰值功率，所以我们在激光器 中使用调Q装置，这样可以有效增加基频光的峰值功率，从而提高基频光到拉曼光的转换效 率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种折叠腔自拉曼倍频全固体黄光激光器，包括激光二极管（ＬＤ）泵浦源、谐振腔，谐振腔由后腔镜、４５度镜和全反镜组成，其特征在于谐振腔的后腔镜和４５度镜中间放置自拉曼晶体和调Ｑ装置，４５度镜和全反镜中放置倍频晶体；自拉曼晶体、调Ｑ装置和倍频晶体均由冷却装置对其进行温度控制；由激光二极管ＬＤ泵浦源产生的泵浦光耦合进入自拉曼晶体并转换成基频光，产生的基频光在自拉曼晶体处由于拉曼效应的作用发生受激拉曼散射而产生拉曼光，拉曼光在倍频晶体中完成倍频过程，产生黄光并由４５度镜输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓寒，张行愚，王青圃，李述涛，丛振华，刘兆军，范书振，张琛，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：实用新型
国别省市：88[中国|济南]