一种可自动切换工作制式的多用途1064nm激光器制造技术

技术编号:34630004 阅读:33 留言:0更新日期:2022-08-20 09:42
本发明专利技术涉及激光器技术领域,特别涉及一种可自动切换工作制式的多用途1064nm激光器,其泵浦激光源的出光侧设置有激光耦合系统;激光耦合系统中设有耦合透镜组;耦合透镜组一侧设置有谐振腔;谐振腔的两端为1064nm激光高反镜和1064nm激光耦合输出镜,其之间设置有激光增益介质;激光增益介质和1064nm激光耦合输出镜之间设置声光Q开关;声光Q开关由声光晶体和驱动装置组成;驱动装置和激光耦合系统连接有反馈系统。本发明专利技术实现了可在连续、低重复频率、高重复频率多种制式下均可高效运转且可自动切换工作制式的激光器,可满足多种应用需求,解决了目前该类激光器面临的运转制式、功能单一的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种可自动切换工作制式的多用途1064nm激光器


[0001]本专利技术涉及激光器
,特别涉及一种可自动切换工作制式的多用途1064nm激光器。

技术介绍

[0002]随着近些年激光技术的发展及相关配套设备的普及,激光在工业生产、科学研究、生物医疗及军事等领域的应用地位日益凸显。其中,1064nm激光是在众多激光应用领域中应用最为广泛的一种光源,是众多激光应用的基石,例如:光电对抗、激光切割、激光清洗、激光打标等。针对不同的应用需求,所需的激光参数(如:激光重复频率、激光单脉冲能量、激光功率、激光脉冲脉宽等)往往存在巨大差异,这便需要不同工作制式的激光器,如:光电对抗应用中激光致盲需要高功率连续光源,激光探潜需要大能量脉冲光源,激光扫描需要高重频脉冲光源;激光清洗应用需要大能量的脉冲光源(典型:10000赫兹重频,几毫焦耳至几十毫焦耳单脉冲能量);激光打标应用需要高重频脉冲光源(典型:重复频率为几万赫兹到几十万赫兹,单脉冲能量为微焦耳到几百微焦耳);激光切割、焊接应用需要高功率连续光源等。
[0003]激光器是激光设备的核心,其性能很大程度上决定着激光应用性能。当前激光设备向着多用途、多功能方向发展,即一台激光设备能够满足多种不同应用需求。这便对激光设备的核心部件激光器提出了更高的要求:激光器能够以多种制式高效工作,以满足不同应用的需求。然而,目前现有激光器工作制式单一,单台激光器往往仅能满足一种应用,很大程度上限制了激光设备的应用,造成资源浪费。
[0004]为此,本申请设计了一种可自动切换工作制式的多用途1064nm激光器,该激光器利用现有常规激光晶体,通过合理的结合,通过反馈自动控制的可调泵浦作用,实现了一款可在连续、低重复频率、高重复频率多种制式下均高效运转且可自动切换工作制式的激光器,提高了激光器的应用能力。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了弥补现有技术中激光器功能较为单一,无法满足多种应用需求的不足,提供了一种可自动切换工作制式的多用途1064nm激光器。
[0006]一种可自动切换工作制式的多用途1064nm激光器,包括泵浦激光源,所述泵浦激光源的出光侧设置有由电脑自动控制的激光耦合系统;所述激光耦合系统由电脑自动控制的位移平台和固定在位移平台上的耦合透镜组组成;所述耦合透镜组在远离泵浦激光源的一侧设置有谐振腔;所述谐振腔的两端为1064nm激光高反镜和1064nm激光耦合输出镜,1064nm激光高反镜位于耦合透镜组和1064nm激光耦合输出镜之间;所述1064nm激光高反镜和所述1064nm激光耦合输出镜之间设置有激光增益介质;
所述激光增益介质中含有两个晶体,两个晶体的发射中心波长都为1064nm;所述激光增益介质和所述1064nm激光耦合输出镜之间设置声光Q开关;所述声光Q开关由声光晶体和驱动装置组成;所述驱动装置和所述激光耦合系统连接有反馈系统。
[0007]进一步地,为了更好的实现本专利技术,所述激光增益介质由Nd:YAG晶体紧贴Nd:YVO4晶体组成,所述Nd:YAG晶体位于1064nm激光高反镜和Nd:YVO4晶体之间。
[0008]进一步地,为了更好的实现本专利技术,所述由电脑自动控制的激光耦合系统通过电脑根据反馈系统提供的反馈信号自动控制其与激光增益介质之间的距离。
[0009]进一步地,为了更好的实现本专利技术,所述反馈系统的信号采集来自驱动装置或输出激光信号或提供激光器重复频率信息的信号。
[0010]进一步地,为了更好的实现本专利技术,所述1064nm激光高反镜的两侧均镀有808nm激光高透膜;所述1064nm激光高反镜靠近激光增益介质一侧镀有1064nm激光高反膜;所述1064nm激光耦合输出镜靠近声光Q开关的驱动装置一侧镀有对1064nm激光部分透过膜,所述1064nm激光耦合输出镜远离声光Q开关的驱动装置一侧镀有对1064nm激光增透膜。
[0011]本专利技术的有益效果是:1、本专利技术通过电脑自动控制的激光耦合系统可根据实际需求及激光器实时运转状态对泵浦光束腰位置进行自动调节,无需要人工干预的情况下便可以达到调节两种晶体对泵浦光的吸收比例的效果。
[0012]2、利用两种激光晶体共同提供激光增益,进行优势互补。利用Nd:YAG晶体具有较长上能级寿命、优异的机械及热力学性能等特点,可提升泵浦功率上限,提高输出,且可实现该激光器在重复频率低至几千赫兹时高效运转,实现大能量激光输出;利用Nd:YVO4晶体具有大吸收截面、受激发射截面、上能级寿命相对较短特点,可保证该激光器在重复频率高至几万赫兹时高效运转,同时实现高平均功率、短脉宽激光输出。达到无论是低重复频率还是高重复频率状态下,激光器均可高效运转的效果。
[0013]3、相较于现有的此类激光器单晶体结构(单Nd:YAG或单Nd:YVO4),Nd:YAG和Nd:YVO4双晶体结构可有效缓解激光器热负载(在相同泵浦功率下,双晶体分担了传统单晶体结构中单晶体的热),达到提升激光器稳定性和效率的效果。
[0014]本专利技术实现了一款可在连续、低重复频率、高重复频率多种制式下均可高效运转且可自动切换工作制式的激光器,可满足多种应用需求,解决了目前该类激光器面临的运转制式、功能单一的痛点问题。以此激光器为核心光源的激光系统可满足不同应用需求:当激光器以高功率连续状态运转时,可实现激光切割、焊接等;当激光器以低重复频率、大能量状态运转时,可实现激光清洗、激光调阻、远距离测距等;当激光器以高重复频率、短脉冲状态运转时,可实现激光打标、激光扫描、激光打孔等。能够达到一机多用的效果,顺应了当前激光应用发展的趋势,大大提升激光器系统的应用度,降低成本,提高效率。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的结构示意图。
[0016]图中,1、泵浦激光源,2、激光耦合系统,3、谐振腔,4、激光增益介质,5、声光Q开关,6、传
能光纤,7、反馈系统;21、位移平台,22、耦合透镜组,31、1064nm激光高反镜,32、1064nm激光耦合输出镜,41、Nd:YAG晶体,42、Nd:YVO4晶体,51、声光晶体,52、驱动装置。
具体实施方式
[0017]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的一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0018]因此,以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围,而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
[0019]在本专利技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。可以是机械连接,也可以是电性连接。可以是直接相连,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可自动切换工作制式的多用途1064nm激光器,包括泵浦激光源(1),其特征在于:所述泵浦激光源(1)的出光侧设置有由电脑自动控制的激光耦合系统(2);所述激光耦合系统(2)由电脑自动控制的位移平台(21)和固定在位移平台上的耦合透镜组(22)组成;所述耦合透镜组(22)在远离泵浦激光源(1)的一侧设置有谐振腔(3);所述谐振腔(3)的两端为1064nm激光高反镜(31)和1064nm激光耦合输出镜(32),1064nm激光高反镜(31)位于耦合透镜组(22)和1064nm激光耦合输出镜(32)之间;所述1064nm激光高反镜(31)和所述1064nm激光耦合输出镜(32)之间设置有激光增益介质(4);所述激光增益介质(4)中含有两个晶体,两个晶体的发射中心波长都为1064nm;所述激光增益介质(4)和所述1064nm激光耦合输出镜(32)之间设置声光Q开关(5);所述声光Q开关(5)由声光晶体(51)和驱动装置(52)组成;所述驱动装置(52)和所述激光耦合系统(2)连接有反馈系统(7)。2.根据权利要求1所述的可自动切换工作制式的多用途1064nm激光器,其特征在于:所述激光增益介质(4...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜鹏波祁海峰尚盈宋志强郭健王伟涛王晨倪家升
申请(专利权)人:山东省科学院激光研究所
类型:发明
国别省市:

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