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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光器,尤其涉及一种径向浓度渐变高光束质量中红外激光器。
技术介绍
1、2.94μm er:yag激光器,因其波段位于水吸收峰内,被广泛应用于医疗、科研、军事等领域。在医疗领域,多用于眼科医疗、病变组织的刮除,及牙髓切除手术等医疗领域。在科研领域,可作为光学参量振荡器opo的有效光源,通过非线性变频技术,实现远红外激光输出。在军事领域,多用于遥感及红外对抗等领域。
2、其中,中红外波段,位于众多分子的指纹识别区,中红外激光具有广泛的应用,它可以用作气体探测、激光雷达等的光源。在近红外波段,对于铒激光的多波长研究已经比较成熟,由于掺铒光纤有较大的增益范围和较低的饱和功率,因此可以选择插入式光学元器件来实现选频的效果,从而实现多个波长的同时输出及选择输出。
3、随着ld泵浦技术的应用,er:yag激光器的发展突飞猛进。相对于传统的灯泵浦ld具有效率高、体积小、寿命长等优点,并且能大幅减少产生的废热。ld侧面泵浦是实现大功率激光输出的有效方式。2017年,xu等人使用150hz、300μs的泵浦源,侧面泵浦双端键合yag的50%掺杂浓度的er:yag激光器,得到了平均功率为10w的准连续激光,光-光转化效率和斜率效率分别为5.6%和9.1%。由此不难看出ld侧面泵浦仍存在着效率较低、光束质量差的问题。
4、基于此,本领域技术人员亟需对现有ld侧面泵浦存在效率较低、光束质量差的问题进行改善。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供了一种
2、为了达到上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
3、一种径向浓度渐变高光束质量中红外激光器,包括:基础er:yag激光器主体、谐振腔、输出镜,在所述谐振腔内部包括被动调q晶体fe:znse晶体;
4、所述fe:znse晶体为不镀膜的饱和吸收体;
5、其中,在所述谐振腔内部,还包括er:yag侧面泵浦模块;
6、在所述谐振腔的内部沿光路方向依次设置所述er:yag侧面泵浦模块、所述fe:znse晶体以及所述输出镜;
7、所述谐振腔中,所述er:yag侧面泵浦模块采用侧面泵浦和掺铒激光晶体棒对种子光源进行放大处理,并通过所述fe:znse晶体进行处理得到高质量的脉冲激光;
8、其中,所述fe:znse晶体为套筒结构;所述fe:znse晶体的浓度沿径向方向逐渐提高。
9、需要说明的是,采用的饱和吸收体fe:znse晶体在边缘部分对输出激光有强吸收效果,使得输出激光有孔径光阑效应,达到提高光束质量的效果。
10、优选的,在所述谐振腔内部,还包括er:yag侧面泵浦模块;
11、所述谐振腔中,所述er:yag侧面泵浦模块采用侧面泵浦和掺铒激光晶体棒对种子光源进行放大处理,并通过所述fe:znse晶体进行处理得到高质量的脉冲激光;
12、其中,所述fe:znse晶体为套筒结构;所述fe:znse晶体的浓度沿径向方向逐渐提高。
13、需要说明的是,与现有技术相比在本申请中使用三阵列二极管侧面泵浦源其主要优点是功率放大更容易,腔体设计更灵活。
14、优选的,所述掺铒激光晶体棒采用o形圈密封方式。
15、需要说明的是,将掺铒激光晶体采用o形圈密封方式,密封效果更好,在高密封效果下,本申请进一步提高了激光棒的散热效率。
16、优选的,所述掺铒激光晶体棒由固定中心长度掺杂铒原子的掺杂段和固定长度的未掺杂铒原子的扩散段组成;
17、其中,所述扩散段两端与所述掺杂段的表面的螺纹连接,所述掺铒激光晶体棒与所述基础er:yag激光器主体中的散热装置进行热交换操作。
18、需要说明的是,在本申请的侧抽运结构中,因存在两个未掺杂的扩散段yag端盖所以进行一步减少了非抽运区域的重吸收损失。
19、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本专利技术公开提供了一种提高侧泵er:yag激光器的光束质量激光器,本专利技术在腔内增加了被动调q晶体fe:znse晶体,在本专利技术中此饱和吸收体fe:znse晶体不镀膜,即中间部分为空,浓度逐渐向外提高,在fe:znse晶体的边缘部分对输出激光有强吸收效果,使输出激光有孔径光阑效应,达到提高光束质量的效果。
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1.一种径向浓度渐变高光束质量中红外激光器,包括:基础Er:YAG激光器主体、谐振腔、输出镜,其特征在于,在所述谐振腔内部包括被动调Q晶体Fe:ZnSe晶体;
2.根据权利要求1所述的一种径向浓度渐变高光束质量中红外激光器,其特征在于,在所述谐振腔内部,还包括Er:YAG侧面泵浦模块;
3.根据权利要求2所述的一种径向浓度渐变高光束质量中红外激光器,其特征在于,所述掺铒激光晶体棒采用O形圈密封方式。
4.根据权利要求2所述的一种径向浓度渐变高光束质量中红外激光器,其特征在于,所述掺铒激光晶体棒由固定中心长度掺杂铒原子的掺杂段和固定长度的未掺杂铒原子的扩散段组成;
【技术特征摘要】
1.一种径向浓度渐变高光束质量中红外激光器,包括:基础er:yag激光器主体、谐振腔、输出镜,其特征在于,在所述谐振腔内部包括被动调q晶体fe:znse晶体;
2.根据权利要求1所述的一种径向浓度渐变高光束质量中红外激光器,其特征在于,在所述谐振腔内部,还包括er:yag侧面泵浦模块;
【专利技术属性】
技术研发人员:陈薪羽,刘景良,张晓雷,邱基斯,李小宁,于永吉,金光勇,姜相宇,何洋,
申请(专利权)人:长春理工大学,
类型:发明
国别省市:
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