大单脉冲能量宽脉宽自倍频激光器制造技术

本申请涉及大单脉冲能量宽脉宽自倍频激光器，其包括自倍频晶体；第一泵浦源，所述第一泵浦源能够向自倍频晶体发射大泵浦光束；第二泵浦源，所述第二泵浦源能够向自倍频晶体发射小泵浦光束，大泵浦光束的单脉冲能量大于小泵浦光束的单脉冲能量；耦合系统，一组置于第一泵浦源与所述自倍频晶体之间，另一组置于第二泵浦源与所述自倍频晶体之间，合光器，所述合光器设置于第一泵浦源和自倍频晶体之间，合光器位于耦合系统和自倍频晶体之间，所述合光器用于将经耦合系统准直聚焦后的小泵浦光束折射于自倍频晶体，并将小泵浦光束和大泵浦光束汇聚成一点，本申请具有激光器能够安全稳定的输出大能量宽脉宽的绿光的效果。输出大能量宽脉宽的绿光的效果。输出大能量宽脉宽的绿光的效果。

【技术实现步骤摘要】
大单脉冲能量宽脉宽自倍频激光器


[0001]本申请涉及激光器领域，尤其是涉及大单脉冲能量宽脉宽自倍频激光器。

技术介绍

[0002]绿光激光器在科研、工业、军事和美容等领域均得到了广泛地应用。已有技术中，多采用Nd：YAG/KTP组合腔内倍频获得大单脉冲能量绿光输出，激光器使用调Q技术。（脉宽和峰值功率的乘积即为单脉冲能量）
[0003]针对上述中的相关技术，专利技术人认为目前激光器的单脉冲峰值功率很高但是脉宽极窄，且系统复杂，无法满足激光在美容上的部分应用。

技术实现思路

[0004]为了激光器能够安全稳定的输出大能量宽脉宽的绿光，本申请提供大单脉冲能量宽脉宽自倍频激光器。
[0005]本申请提供的大单脉冲能量宽脉宽自倍频激光器采用如下的技术方案：
[0006]一种大单脉冲能量宽脉宽自倍频激光器，包括自倍频晶体；第一泵浦源，一组，所述第一泵浦源能够向自倍频晶体发射大泵浦光束；第二泵浦源，一组，所述第二泵浦源能够向自倍频晶体发射小泵浦光束，且设置于第一泵浦源和自倍频晶体连线方向的一侧，大泵浦光束的单脉冲能量大于小泵浦光束的单脉冲能量；耦合系统，两组，一组置于第一泵浦源与所述自倍频晶体之间，用于将第一泵浦源发射的大泵浦光束准直聚焦；另一组置于第二泵浦源与所述自倍频晶体之间，用于将第二泵浦源发射的小泵浦光束准直聚焦；合光器，一组，所述合光器设置于第一泵浦源和自倍频晶体之间，合光器位于耦合系统和自倍频晶体之间，所述合光器用于将经耦合系统准直聚焦后的小泵浦光束折射于自倍频晶体，并将小泵浦光束和大泵浦光束汇聚成一点。
[0007]通过采用上述技术方案，用户使用时，在第一泵浦源向自倍频晶体输入大泵浦光束前，先启动第二泵浦源向自倍频晶体内输入小泵浦光束，小泵浦光束通过耦合系统的准直聚焦，然后经过合光器使自身折射于自倍频晶体，第二泵浦源的低脉冲能量能够进入自倍频晶体内并起到增益预泵浦的作用，此时泵浦能量低于激光输出阈值条件，自倍频晶体不会输出绿光，第二泵浦源处于一直工作的状态，且当只有第二泵浦源工作时，自倍频晶体粒子处于上能级状态。第一泵浦源向自倍频晶体内输入大泵浦光束后，大泵浦光束通过耦合系统的准直聚焦，然后通过合光器的转化进入自倍频晶体内，合光器将小泵浦光束和大泵浦光束汇聚成一点。第一泵浦源的高脉冲能量注入自倍频晶体后，第一泵浦源发出的大泵浦光束瞬时使自倍频晶体达到粒子数反转，利用增益预泵浦技术，在脉冲激光运行过程中，预先提供连续小泵浦光束注入，当有大泵浦光束注入后，自倍频晶体能够实现大能量绿光输出，且自倍频晶体自身具有很宽的吸收光谱，环境温度改变不会引起自倍频晶体吸收效率的大幅降低；且自倍频晶体的热光系数很小，温度变化引起的相位失配很小，对温度的适应范围更宽，无需复杂的温控系统。
[0008]可选的，所述自倍频晶体基质的材质为Gdcob晶体或Ycob晶体。
[0009]通过采用上述技术方案，用户使用时，Gdcob晶体和Ycob晶体能够自由运转的自倍频转换，Gdcob晶体和Ycob晶体均具有良好的光学均匀性，且具有抗光损伤的性能，提高适用范围。
[0010]可选的，所述合光器为偏振合光器，偏振合光器与第一泵浦源和自倍频晶体的连线方向呈45度角设置。
[0011]通过采用上述技术方案，用户使用时，合光器与第一泵浦源和自倍频晶体的连线方向呈45度角，保证大泵浦光束和小泵浦光束能够同轴输出。
[0012]可选的，所述耦合系统包括柱透镜。
[0013]通过采用上述技术方案，用户使用时，两个柱透镜能够分别将大泵浦光束和小泵浦光束准直聚焦成近平行光，保证进入自倍频晶体的光束能够正常从自倍频晶体输出。
[0014]可选的，所述柱透镜的聚焦点束腰尺寸为300μm，第一泵浦源的泵浦功率密度大于10kW/cm2。
[0015]通过采用上述技术方案，用户使用时，保证输出绿光的光斑的尺寸不会过大，便于对皮肤进行光学整形，同时第一泵浦源的泵浦功率密度大于10kW/cm2，从而大于泵浦阈值，保证激光能够正常从自倍频晶体输出。
[0016]可选的，所述第二泵浦源的泵浦功率密度小于1kW/cm2。
[0017]通过采用上述技术方案，用户使用时，第二泵浦源的泵浦功率密度小于1kW/cm2，从而小于泵浦阈值，并以荧光的形式发出，保证只有第二泵浦源工作时，自倍频晶体中不会输出激光。
[0018]可选的，所述自倍频晶体靠近第一泵浦源一侧为输入面，自倍频晶体远离第一泵浦源一侧为输出面，自倍频晶体的输入面和输出面均镀有泵浦高透膜。
[0019]通过采用上述技术方案，用户使用时，输入面泵浦光高透和输出面泵浦光高透，保证小泵浦光束和大泵浦光束能够正常进入自倍频晶体也能够正常从自倍频晶体输出，输入面基频光和倍频绿光高反，输出面基频光高反，倍频绿光高透，保证基频光能够一直在自倍频晶体的输入面和输出面之间往复折返，保证绿光能够通过自倍频晶体射出。
[0020]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0021]1.自倍频晶体、第一泵浦源、第二泵浦源、耦合系统和合光器的设计，利用增益预泵浦技术，在脉冲激光运行过程中，预先提供连续小泵浦光束注入，当有大泵浦光束注入后，自倍频晶体能够实现大能量绿光输出；
[0022]2.自倍频晶体采用Gdcob晶体或Ycob晶体的设计，晶体具有抗光损伤的性能，提高适用范围；
[0023]3.泵浦高透膜的设计，保证小泵浦光束和大泵浦光束能够正常进入自倍频晶体也能够正常从自倍频晶体输出，保证基频光能够一直在自倍频晶体的输入面和输出面之间往复折返，保证绿光能够通过自倍频晶体射出。
附图说明
[0024]图1是本申请实施例的光路原理图；
[0025]图2是本申请实施例的整体结构剖视图。
[0026]附图标记说明：1、自倍频晶体；11、输入面；12、输出面；13、泵浦高透膜；2、合光器；21、偏振合光器；3、第一泵浦源；31、大泵浦光束；4、第二泵浦源；41、小泵浦光束；5、耦合系统；51、柱透镜；6、绿光。
具体实施方式
[0027]以下结合附图1
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2对本申请作进一步详细说明。
[0028]本申请实施例公开一种大单脉冲能量宽脉宽自倍频激光器。参照图1和图2，大单脉冲能量宽脉宽自倍频激光器包括自倍频晶体1，自倍频晶体1一侧放置有合光器2，合光器2竖直设置，合光器2为偏振合光器21。合光器2两侧分别放置有第一泵浦源3和第二泵浦源4，第一泵浦源3位于合光器2远离自倍频晶体1一侧，第二泵浦源4位于合光器2靠近自倍频晶体1一侧，第二泵浦源4设置于第一泵浦源3和自倍频晶体1连线方向的一侧。合光器2与第一泵浦源3和自倍频晶体1的连线方向呈45度角设置。合光器2两侧均放置有耦合系统5，一组耦合系统5位于第一泵浦源3与所述合光器2之间，另一组耦合系统5位于第二泵浦源4与所述合光器2之间，第一泵浦源3和耦合系统5的连线与第二泵浦源4和耦合系统5的连线相互垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大单脉冲能量宽脉宽自倍频激光器，其特征在于，包括：自倍频晶体(1)；第一泵浦源(3)，一组，所述第一泵浦源(3)能够向自倍频晶体(1)发射大泵浦光束(31)；第二泵浦源(4)，一组，所述第二泵浦源(4)能够向自倍频晶体(1)发射小泵浦光束(41)，且设置于第一泵浦源(3)和自倍频晶体(1)连线方向的一侧，大泵浦光束(31)的单脉冲能量大于小泵浦光束(41)的单脉冲能量；耦合系统(5)，两组，一组置于第一泵浦源(3)与所述自倍频晶体(1)之间，用于将第一泵浦源(3)发射的大泵浦光束(31)准直聚焦；另一组置于第二泵浦源(4)与所述自倍频晶体(1)之间，用于将第二泵浦源(4)发射的小泵浦光束(41)准直聚焦；合光器(2)，一组，所述合光器(2)设置于第一泵浦源(3)和自倍频晶体(1)之间，合光器(2)位于耦合系统(5)和自倍频晶体(1)之间，所述合光器(2)用于将经耦合系统(5)准直聚焦后的小泵浦光束(41)折射于自倍频晶体(1)，并将小泵浦光束(41)和大泵浦光束(31)汇聚成一点。2.根据权利要求1所述的大单脉冲能量宽脉宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩学坤，于祥升，
申请(专利权)人：青岛镭视光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：