一种1442.8nm高效率Nd:YAG陶瓷人眼安全波段激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种1442.8nm高效率Nd:YAG陶瓷人眼安全波段激光器，包括：激光二极管泵浦源：808nm泵浦激光；光学聚焦系统：将泵浦激光准直并聚焦到激光增益介质上；谐振腔的输入腔镜：作为谐振腔的反射镜和泵浦激光的输入腔镜；激光增益介质：Nd:YAG陶瓷；谐振腔的输出腔镜：作为谐振腔的反射镜和1442.8nm输出耦合器。所述激光二极管泵浦源的808nm泵浦激光经光学聚焦系统准直聚焦后，由谐振腔的输入腔镜入射到Nd:YAG陶瓷中，Nd:YAG陶瓷产生1442.8nm的受激辐射，通过在平面上涂有808nm的防反射涂层，凹面涂有1442.8nm的高反射涂层和808nm的高透射涂层的平凹面镜作为谐振腔的输入腔镜，输出比为1％的平面镜作为谐振腔的输出镜在谐振腔内形成1.44μm的激光振荡。两个反射镜都涂有946nm、1064nm和1319nm的透射率高于95％的涂层，以抑制强竞争发射。以抑制强竞争发射。以抑制强竞争发射。

【技术实现步骤摘要】
一种1442.8nm高效率Nd:YAG陶瓷人眼安全波段激光器


[0001]本专利技术涉及激光
，具体为一种1442.8nm高效率Nd:YAG陶瓷人眼安全波段激光器。

技术介绍

[0002]Nd:YAG晶体由于其优异的机械、热、物理、化学和激光性能，被广泛用作激光介质已有40多年的历史。然而，Nd掺杂浓度的限制和高昂的成本阻碍了Nd:YAG的进一步发展。近年来，我们的注意力一直集中在Nd:YAG陶瓷上，因为与Nd:YAG单晶相比，它们在热性能、吸收性能和激光性能方面有一些相似之处。此外，与Nd:YAG单晶相比，Nd:YAG陶瓷具有一些无可比拟的优势，包括在不降低增益介质光学质量的情况下获得更高的钕浓度、更好的机械性能、更大的尺寸和更低的成本。Nd:YAG陶瓷被认为是取代Nd:YAG单晶的理想材料。相信在未来，Nd:YAG陶瓷将以其优异的性能和低廉的成本取代Nd:YAG晶体，推动激光技术的发展。
[0003]在Nd:YAG和Nd:YAG陶瓷激光器中，1.06μm、0.94μm和1.32μm处的发射是最常用的研究波长。除了这些众所周知的激光波长外，1.44μm是Nd:YAG和Nd:YAG陶瓷激光器的另一个重要辐射。1.44μm的激光拉曼光谱在通信、激光雷达、遥感等许多科学领域有着重要的技术应用。这种1.44μm的激光与手术问题有关，也具有特殊的意义。1.44μm的激光由于其对眼睛安全的特点，在各种外科和皮肤科应用中得到了广泛的应用。

技术实现思路

[0004]一种1442.8nm高效率Nd:YAG陶瓷人眼安全波段激光器，方案如下：
[0005]所述激光二极管泵浦源的808nm泵浦激光经光学聚焦系统准直聚焦后，由谐振腔的输入腔镜入射到Nd:YAG陶瓷中，Nd:YAG陶瓷产生1442.8nm的受激辐射，通过在平面上涂有808nm的抗反射层，凹面上涂有1442.8nm的高反射层和808nm的高透射层的凹面镜作为谐振腔的输入腔镜与传输波长为1442.8nm，输出比为1％的平面镜作为谐振腔的输出镜在谐振腔内形成1.44μm的激光振荡。两个反射镜都涂有946nm、1064nm和1319nm的透射率高于95％的涂层，以抑制强竞争发射。
[0006]其中，优选的是，所述激光二极管泵浦源的中心波长为808nm，其耦合光纤的芯径为400μm，数值孔径为0.22。
[0007]优选的是，所述光学聚焦系统包括准直透镜组和聚焦透镜组，耦合效率不低于92％。
[0008]优选的是，所述谐振腔的输入腔镜为一平凹面镜，凹面曲率半径为1000mm，平面上涂有808nm的抗反射层，凹面上涂有1442.8nm的高反射层和808nm的高透射层。
[0009]优选的是，所述激光增益介质为Nd:YAG陶瓷，掺Nd浓度为1.0at.％，尺寸为4
×4×
10mm3，在其表面上涂有1442.8nm的抗反射涂层，在泵浦激光照射的端面上还镀有808nm的抗反射涂层。
[0010]优选的是，所述谐振腔的输出腔镜为一平面镜，镀有1442.8nm的部分反射膜
(1442.8nm处的透过率为1％)和946nm、1064nm、1319nm的增透膜。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的一种1442.8nm高效率Nd:YAG陶瓷人眼安全波段激光器的结构图；
[0012]图2为本专利技术激光器的发射光谱；
[0013]图3为本专利技术激光器的光
‑
光转换效率与泵浦功率。
[0014]图中：1、激光二极管泵浦源；2、光学聚焦系统；3、谐振腔的输入腔镜；4、激光增益介质；5、谐振腔的输出腔镜。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]实施例
[0017]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种1442.8nm高效率Nd:YAG陶瓷人眼安全波段激光器，其特征在于：所述激光器包括激光二极管泵浦源1、光学聚焦系统2、谐振腔的输入腔镜3、激光增益介质4和谐振腔的输出腔镜5。
[0018]所述激光二极管泵浦源1的808nm泵浦激光由光学聚焦系统2准直聚焦后，透过谐振腔的输入腔镜3入射到激光增益介质4中，激光增益介质4产生946nm、1064nm、1319nm和1442.8nm的受激辐射，由于谐振腔的输入腔镜3和输出腔镜5镀有946nm、1064nm和1319nm的增透膜，抑制946nm、1064nm和1319nm的竞争波长，所以在谐振腔内形成1442.8nm的激光振荡，由谐振腔的输出腔镜5进行输出。
[0019]本实施例中，所述激光二极管泵浦源1的最大泵浦功率为70W，中心波长为808nm，其耦合光纤的芯径为400μm，数值孔径为0.22。所述光学聚焦系统2的耦合效率为92％。所述谐振腔的输入腔镜3为一平凹面镜，凹面曲率半径为1000mm，平面镀有808nm的抗反射层，凹面涂有1442.8nm的高反射层和808nm的高透射层。所述激光增益介质4为Nd:YAG陶瓷，掺Nd浓度为1.0at.％，尺寸为4
×4×
10mm3，在其表面上涂有1442.8nm的抗反射涂层，在泵浦激光照射的端面上还镀有808nm的抗反射涂层。Nd:YAG陶瓷被包裹在铟箔中，再将其放置在水冷铜块中，水温保持在15℃。所述谐振腔的输出腔镜6为一平面镜，镀有1442.8nm的部分反射膜(1442.8nm处的透过率为1％)和946nm、1064nm、1319nm的抗反射膜。
[0020]图2为本专利技术激光器的发射光谱，如图2所示，激光器的工作波长为1442.8nm。由于设计良好的腔，1319nm、1064nm和946nm的竞争发射在本专利技术实施中被抑制。
[0021]图3为本专利技术激光器的光
‑
光转换效率与泵浦功率，如图3所示，在1.0at.％的情况下，给出了与泵浦功率有关的光
‑
光转换效率Nd:YAG陶瓷在泵浦功率为18.7W时的转换效率最高，为19.6％。
[0022]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0023]尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种1442.8nm高效率Nd:YAG陶瓷人眼安全波段激光器，其特征在于：所述激光器包括激光二极管泵浦源(1)、光学聚焦系统(2)、谐振腔的输入腔镜(3)、激光增益介质(4)和谐振腔的输出腔镜(5)。所述激光二极管泵浦源(1)的808nm泵浦激光由光学聚焦系统(2)准直聚焦后，透过谐振腔的输入腔镜(3)入射到激光增益介质(4)中，激光增益介质(4)产生946nm、1064nm、1319nm和1442.8nm的受激辐射，由于谐振腔的输入腔镜(3)和输出腔镜(5)镀有946nm、1064nm和1319nm的增透膜，抑制946nm、1064nm和1319nm的竞争波长，所以在谐振腔内形成1442.8nm的激光振荡，由谐振腔的输出腔镜(5)进行输出。2.根据权利要求1所述一种1442.8nm高效率Nd:YAG陶瓷人眼安全波段激光器，其特征在于：所述激光二极管泵浦源(1)的中心波长为808nm，其耦合光纤的芯径为400μm，数值孔径为0.22。3.根据权利要求1所述一种1442.8nm高效率Nd:YAG陶瓷人眼安全波段激...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙硕，刘言军，张文飞，姜守振，杨伟华，杨永明，李帅萌，
申请(专利权)人：浙江领康医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：