一种基于WS2的Nd:YVO4激光器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于WS2的Nd:YVO4激光器，属于激光技术领域。本实用新型专利技术提出的激光器包括依次设置的泵浦源、泵浦耦合装置以及谐振腔；谐振腔由平面镜M1和平面镜M2组成，平面镜M1和平面镜M2之间设置有激光增益介质；其中，平面镜M1安置在泵浦耦合装置和激光增益介质之间，平面镜M2上沉积有可饱和吸收体。本实用新型专利技术通过将可饱和吸收体沉积在一端腔镜上使得整体腔长可调整的空间大大增强，能够进一步缩短腔长，压窄激光的输出脉宽和提高输出效率，精简激光器配件并增强结构紧密性，以配合和适应工业化的“减法”原则。原则。原则。

【技术实现步骤摘要】
一种基于WS2的Nd:YVO4激光器


[0001]本技术涉及激光
，更具体的说是涉及一种基于WS2的Nd:YVO4激光器。

技术介绍

[0002]脉冲激光在工业加工、信息传输、远程传感等领域发挥了重要的作用，在激光探测应用中，窄脉宽激光有利于提高测量精度，在相同的激光输出功率下，窄脉宽意味着高峰值功率。因此，窄脉宽在应用中具有重要的价值；并且随着工业和医疗产品的小型化、精细化，实现窄脉宽激光输出的同时精简产品结构并减少配件是优化激光器产品构型和减少故障率的有效方式。
[0003]目前普遍采用减小腔长的方法缩短脉宽，然而由于受倍频效率低、腔型热稳定性差等因素的限制，传统的短脉宽激光器的腔型和结构复杂，体积大，成本高，维护和使用不方便，并不适应工业化的“减法”原则。
[0004]因此，设计一种激光器，能够进一步缩短腔长，压窄激光的输出脉宽，同时精简激光器配件并增强结构紧密性，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术提供了一种基于WS2的Nd:YVO4激光器，能够满足工业化的“减法”原则，并进一步缩短谐振腔腔长，实现窄脉宽激光输出。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]一种基于WS2的Nd:YVO4激光器，包括依次设置的泵浦源、泵浦耦合装置、谐振腔以及设置在谐振腔内的激光增益介质；
[0008]其中，所述谐振腔由平面镜M1和平面镜M2组成；所述平面镜M1安置在所述泵浦耦合装置和所述激光增益介质之间，所述平面镜M2上沉积有可饱和吸收体。
[0009]优选的，所述泵浦耦合装置为光纤输出聚焦镜，用于将所述泵浦源发出的泵浦光耦合至所述激光增益介质；
[0010]所述光纤聚焦镜的倍率为1：2。
[0011]优选的，所述可饱和吸收体为WS2薄膜。
[0012]优选的，所述激光增益介质为Nd
3+
掺杂浓度为1％，尺寸为3x3x10mm3的Nd:YVO4晶体。
[0013]优选的，所述Nd:YVO4晶体包括Nd:YVO4晶体主体、导热层和散热层；所述Nd:YVO4晶体主体依次由所述导热层和所述散热层包裹，便于晶体的散热。
[0014]优选的，所述平面镜M1是镀有808nm增透膜、1064nm高反膜的双色镜，所述平面镜M1镀有两种膜系，用于降低泵浦光通过透镜时的损耗，同时避免激光产生时，光路返回打坏聚焦耦合系统；
[0015]所述平面镜M2是在1064nm处透过率为10％的平面输出镜。
[0016]优选的，所述谐振腔腔长为10mm～15mm。
[0017]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本技术公开提供了一种基于WS2的Nd:YVO4激光器，包括依次设置的泵浦源、泵浦耦合装置以及谐振腔；谐振腔由平面镜M1和平面镜M2组成，平面镜M1和平面镜M2之间设置有激光增益介质；其中，平面镜M1安置在泵浦耦合装置和激光增益介质之间，平面镜M2上沉积有可饱和吸收体。本技术通过将可饱和吸收体沉积在一端腔镜上使得整体腔长可调整的空间大大增强，能够进一步缩短腔长，压窄激光的输出脉宽和提高输出效率，精简激光器配件并增强结构紧密性，以配合和适应工业化的“减法”原则。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0019]图1为本技术提出的基于WS2的Nd:YVO4激光器的结构示意图。
[0020]其中，1
‑
泵浦耦合装置，2
‑
激光增益介质，3
‑
可饱和吸收体。
具体实施方式
[0021]下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0022]本技术实施例公开了一种基于WS2的Nd:YVO4激光器，如图1所示，所述激光器包括依次设置的泵浦源、泵浦耦合装置1、谐振腔以及设置在谐振腔内的激光增益介质2；
[0023]其中，谐振腔由平面镜M1和平面镜M2组成；平面镜M1安置在泵浦耦合装置1和激光增益介质2之间，平面镜M2上沉积有可饱和吸收体3。
[0024]在本实施例中，使用的泵浦源是大恒光电的GCO
‑
2912，最大输出功率为50W，具有连续和脉冲两种输出模式，中心波长为808nm，数值孔径0.22。
[0025]为了将泵浦光耦合到激光增益介质2，搭配一个倍率为1：2的光纤输出聚焦镜作为泵浦耦合装置1。其中，选择Nd
3+
掺杂浓度为1％，尺寸为3x3x10mm3的Nd:YVO4晶体为激光增益介质2。
[0026]Nd:YVO4晶体包括Nd:YVO4晶体主体、导热层和散热层；Nd:YVO4晶体主体依次由导热层和散热层包裹；本实施例中，选用铟箔作为导热层，紫铜散热块作为散热层；具体地，将Nd:YVO4晶体主体包裹在一层铟箔中，并嵌入进紫铜散热块，以便于晶体的散热。
[0027]泵浦光经光纤输出聚焦镜后，经平面镜M1入射至Nd:YVO4晶体进入谐振腔，经沉积有可饱和吸收体3的平面镜M2形成激光输出。
[0028]其中，平面镜M1是镀有808nm增透膜、1064nm高反膜的双色镜，其镀有两种膜系，首先是降低泵浦光通过透镜时的损耗，同时避免激光产生时，光路返回打坏聚焦耦合系统。平面镜M2透过率的不同会对激光的输出效果造成影响，本实施例中选用透过率10％以使输出的激光功率更高一些。
[0029]在本技术的谐振腔中，泵浦光808nm，经平面镜M1由激光增益介质2吸收，随着介质粒子在外来能量的激发下跃迁到可以产生受激辐射的能级，即从晶体内部的下能级跃迁到上能级，形成粒子数反转的现象。一些在高能级的介质分子随机跃迁到低能级，并发射出一个光子(发射波长为1064nm)。这时由于该能级可以产生受激辐射现象，受光子的激发而从该能级跃迁至低能级，同时发射出一个和入射光子一模一样的光子。跃迁到低能级的介质分子在外来能量的激发下重新回到高能级，保证持续提供可激发的介质分子。谐振腔的一端放置的M2平面镜有一定的透射率，通过M2平面镜投射出来的光束就是我们可以使用的激光束。
[0030]具体地，可饱和吸收体3为WS2薄膜，将其沉积在平面镜M2上使得整体腔长可调整的空间大大增强，至少将谐振腔腔长缩短至15mm，具体沉积方法为：
[0031]首先通过液相剥离法制备所需的WS2溶液，制备正硅酸四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于WS2的Nd:YVO4激光器，其特征在于，所述激光器包括依次设置的泵浦源、泵浦耦合装置(1)、谐振腔以及设置在谐振腔内的激光增益介质(2)；其中，所述谐振腔由平面镜M1和平面镜M2组成，所述平面镜M1安置在所述泵浦耦合装置(1)和所述激光增益介质(2)之间，所述平面镜M2上沉积有可饱和吸收体(3)。2.根据权利要求1所述的一种基于WS2的Nd:YVO4激光器，其特征在于，所述泵浦耦合装置(1)为光纤输出聚焦镜，用于将所述泵浦源发出的泵浦光耦合至所述激光增益介质(2)；所述光纤输出聚焦镜的倍率为1：2。3.根据权利要求1所述的一种基于WS2的Nd:YVO4激光器，其特征在于，所述可饱和吸收体(3)为WS2薄膜。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许强，曹雷，江鹏，赵磊，张磊，李莉莉，宋红鑫，
申请(专利权)人：陕西格物旭光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：