本发明专利技术公开了一种588nm黄光泵浦的可调谐钛宝石激光器，808nm或880nm激光二极管泵浦源发出泵浦光；通过传能光纤和耦合透镜组将泵浦光聚焦于Nd:YVO4晶体内部，产生粒子数反转，在谐振腔反射镜和黄光输出镜构成的谐振腔作用下产生波长为1064nm激光；当强度超过喇曼阈值后产生波长为1176nm一阶斯托克斯光；在黄光倍频晶体作用下产生588nm黄光，通过耦合聚焦镜聚焦于钛宝石晶体内，对钛宝石晶体进行抽运，发生粒子数反转，产生自发辐射光子，在钛宝石激光全反镜和输出镜构成的钛宝石激光谐振腔的作用下，形成钛宝石激光振荡，在色散元件作用下通过调整钛宝石激光全反镜水平方向角度实现波长的可调谐输出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光
中的激光器，特别涉及一种588nm黄光泵浦的可调谐钛宝石激光器。
技术介绍
钛宝石激光由于其极宽的可调谐波段(600-1100nm)和优异的晶体性能，成为全固态可调谐激光的重要增益晶体。其宽泛的可调谐波长带来的不利之处是上能级寿命很短，室温下约为3. 2μ s左右，而且上能级寿命会随晶体的温度升高而明显变短，这给激光器的运转带来很大的不利，尤其在高功率泵浦情况下，其热效应会使上能级寿命变得更短并容易导致温度猝灭。钛宝石晶体的吸收带为400-630nm，吸收峰在490nm附近，传统的钛宝石泵浦源通常采用氩离子激光器088或514nm)、铜蒸汽激光器(510. 6nm)以及全固态倍频Nd:YAG激光器(532nm)。这些波段的泵浦光相对于钛宝石的发射谱具有较大的量子亏损，例如采用其中心吸收峰附近的488nm氩离子激光抽运，相对其SOOnm的发射中心波长， 之间的能量差高达7992CHT1，量子亏损率为39% ；如目前常用的532nm全固态绿光泵浦，量子亏损率也高达33. 5%，因此发热严重，一般需要对钛宝石晶体进行强力的冷却，使整个激光系统变得庞杂。例如在文献“1-kHz highefficiency Ti sapphire laser amplifier, Chinese Optics Letters, 2007, Vol 5，163-165”中为了降低钛宝石晶体的热效应，实验中将钛宝石温度冷却到 142K，而在文章 “0. 2-TW laser system at IkHz, Optics Letters, 1997，Vol 22(16)，1256-1258”中为了提高高功率钛宝石激光器的性能，将钛宝石晶体置于液氮中冷却，可见钛宝石激光器对冷却条件要求很苛刻。但一味的被动的制冷不利于钛宝石激光器的小型化和实用化，无法从根本上解决问题，不能解决实际应用中的需要。
技术实现思路
为了从根本上解决钛宝石激光器对冷却条件要求苛刻的问题，满足实际应用中的需要，本专利技术提供了一种588nm黄光泵浦的可调谐钛宝石激光器，尽量降低钛宝石激光器自身产生的热量，详见下文描述一种588nm黄光泵浦的可调谐钛宝石激光器，所述钛宝石激光器包括808nm或 880nm激光二极管泵浦源、传能光纤、耦合透镜组、谐振腔反射镜、NdiYVO4晶体、谐波片、黄光倍频晶体、黄光输出镜、耦合聚焦镜、钛宝石激光全反镜、色散元件、钛宝石晶体和钛宝石激光输出镜，其中，所述谐振腔反射镜为平面镜，镀有1064nm和1176nm高反膜，808nm或880nm 增透膜；所述Nd: YVO4晶体双面镀808nm、106^m和1176nm增透膜；所述谐波片镀有1064nm 和1176nm高透膜以及588nm高反膜；所述黄光倍频晶体双面镀有1064nm、1176nm以及 588nm的增透膜；所述黄光输出镜镀有1064nm和1176nm高反膜以及588nm增透膜；所述耦合聚焦镜镀有588nm增透膜；所述钛宝石激光全反镜为平平镜，镀有750-850nm高反膜；所述钛宝石激光输出镜为平平镜，镀有750nm-850nm透过率15%的膜系，所述808nm或880nm激光二极管泵浦源发出所述NchYVO4晶体吸收带内的泵浦光；通过所述传能光纤和所述耦合透镜组将所述泵浦光聚焦于所述NchYVO4晶体内部，所述 NchYVO4晶体产生粒子数反转，在所述谐振腔反射镜和所述黄光输出镜构成的谐振腔作用下产生波长为1064nm激光；所述1064nm激光经过所述NchYVO4晶体时发生受激喇曼散射， 当所述1064nm激光的强度超过喇曼阈值后产生波长为1176nm的一阶斯托克斯光在所述谐振腔内振荡；在所述黄光倍频晶体作用下产生588nm黄光，在所述谐波片的反射作用下，所述588nm黄光经所述黄光输出镜输出后作为钛宝石激光的泵浦源；所述588nm黄光通过所述耦合聚焦镜聚焦于所述钛宝石晶体内，对所述钛宝石晶体进行抽运，所述钛宝石晶体发生粒子数反转，产生自发辐射光子，并在所述钛宝石激光全反镜和所述钛宝石激光输出镜构成的钛宝石激光谐振腔的作用下，形成钛宝石激光振荡，所述钛宝石激光在所述色散元件的色散作用下线宽被压窄，通过调整所述钛宝石激光全反镜水平方向的角度实现波长的可调谐输出。所述钛宝石激光器还包括声光Q开关，所述声光Q开关双面镀有1064nm及1176nm增透膜，通过所述声光Q开关使所述 1064nm激光实现脉冲运转。所述钛宝石激光器还包括泵浦光反馈镜，所述泵浦光反馈镜镀有588nm高反膜，所述泵浦光反馈镜使经过所述钛宝石晶体后未被吸收的588nm黄光再次通过所述钛宝石晶体。本专利技术提供的技术方案的有益效果是本专利技术提供了一种588nm黄光泵浦的可调谐钛宝石激光器，本专利技术通过采用位于钛宝石晶体右边吸收带内波长较长的588nm黄光作为泵浦光，有效降低了量子亏损，减少了热量的产生，并且提高激光器效率；对于SOOnm的钛宝石发光中心波长而言，采用588nm 黄光泵浦的量子效率约为73. 5%，而采用488nm和532nm激光泵浦的量子效率分别为61% 和66.5%，提高了 12. 5%和7%，产生的热量分别降低了 32%和21%，具有明显优势；由于钛宝石激光器自身产生的热量的减少，降低了对钛宝石晶体冷却的要求，有利于钛宝石激光器的小型化和实用化并且降低了钛宝石激光器系统的成本，另外钛宝石激光器自身产生的热量的降低也可在很大程度上改善输出激光的光束质量。附图说明图。 图1为钛宝石吸收谱与发射谱的示意图2为本专利技术提供的一种588nm黄光泵浦的可调谐钛宝石激光器的结构示意3为本专利技术提供的一种588nm黄光泵浦的可调谐钛宝石激光器的另一结构示意附图中，各标号所代表的部件列表如下808nm 或 880nm 激光:耦合透镜组； NdiYVO4 晶体； 谐波片； 黄光输出镜；极管泵浦源；2 传能光纤； 4 谐振腔反射镜 6 声光Q开关； 8 黄光倍频晶体 10 耦合聚焦镜；11:钛宝石激光全反镜；12:色散元件；13 钛宝石晶体；14 泵浦光反馈镜；15 钛宝石激光输出镜。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。为了从根本上解决钛宝石激光器对冷却条件要求苛刻的问题，满足实际应用中的需要，本专利技术实施例提供了一种588nm黄光泵浦的可调谐钛宝石激光器，参见图1，本专利技术实施例利用位于钛宝石的吸收谱的右边带(吸收带中心波长右部，540-630nm)内的波长为 588nm黄光为泵浦光对钛宝石进行抽运的方式。这种方式的好处是由于588nm黄光距离钛宝石的发射带较近，泵浦光相对于发射的激光的光子能量差较小，因此可以有效地降低量子亏损所带来的产热，从根本上降低钛宝石晶体的热效应，提高激光器的效率。参见图2， 详见下文描述一种588nm黄光泵浦的可调谐钛宝石激光器，包括808nm或880nm激光二极管泵浦源1、传能光纤2、耦合透镜组3、谐振腔反射镜4、Nd: YVO4晶体5、谐波片7、黄光倍频晶体 8、黄光输出镜9、耦合聚焦镜10、钛宝石激光全反镜11、色散元件12、钛宝石晶体13和钛宝石激光输出镜15，其中，谐振腔反射镜4为平面镜，镀本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种５８８ｎｍ黄光泵浦的可调谐钛宝石激光器，其特征在于，所述钛宝石激光器包括：８０８ｎｍ或８８０ｎｍ激光二极管泵浦源、传能光纤、耦合透镜组、谐振腔反射镜、Ｎｄ：ＹＶＯ４晶体、谐波片、黄光倍频晶体、黄光输出镜、耦合聚焦镜、钛宝石激光全反镜、色散元件、钛宝石晶体和钛宝石激光输出镜，其中，所述谐振腔反射镜为平面镜，镀有１０６４ｎｍ和１１７６ｎｍ高反膜，８０８ｎｍ或８８０ｎｍ增透膜；所述Ｎｄ：ＹＶＯ４晶体双面镀８０８ｎｍ、１０６４ｎｍ和１１７６ｎｍ增透膜；所述谐波片镀有１０６４ｎｍ和１１７６ｎｍ高透膜以及５８８ｎｍ高反膜；所述黄光倍频晶体双面镀有１０６４ｎｍ、１１７６ｎｍ以及５８８ｎｍ的增透膜；所述黄光输出镜镀有１０６４ｎｍ和１１７６ｎｍ高反膜以及５８８ｎｍ增透膜；所述耦合聚焦镜镀有５８８ｎｍ增透膜；所述钛宝石激光全反镜为平平镜，镀有７５０－８５０ｎｍ高反膜；所述钛宝石激光输出镜为平平镜，镀有７５０ｎｍ－８５０ｎｍ透过率１５％的膜系，所述８０８ｎｍ或８８０ｎｍ激光二极管泵浦源发出所述Ｎｄ：ＹＶＯ４晶体吸收带内的泵浦光；通过所述传能光纤和所述耦合透镜组将所述泵浦光聚焦于所述Ｎｄ：ＹＶＯ４晶体内部，所述Ｎｄ：ＹＶＯ４晶体产生粒子数反转，在所述谐振腔反射镜和所述黄光输出镜构成的谐振腔作用下产生波长为１０６４ｎｍ激光；所述１０６４ｎｍ激光经过所述Ｎｄ：ＹＶＯ４晶体时发生受激喇曼散射，当所述１０６４ｎｍ激光的强度超过喇曼阈值后产生波长为１１７６ｎｍ的一阶斯托克斯光在所述谐振腔内振荡；在所述黄光倍频晶体作用下产生５８８ｎｍ黄光，在所述谐波片的反射作用下，所述５８８ｎｍ黄光经所述黄光输出镜输出后作为钛宝石激光的泵浦源；所述５８８ｎｍ黄光通过所述耦合聚焦镜聚焦于所述钛宝石晶体内，对所述钛宝石晶体进行抽运，所述钛宝石晶体发生粒子数反转，产生自发辐射光子，并在所述钛宝石激光全反镜和所述钛宝石激光输出镜构成的钛宝石激光谐振腔的作用下，形成钛宝石激光振荡，所述钛宝石激光在所述色散元件的色散作用下线宽被压窄，通过调整所述钛宝石激光全反镜水平方向的角度实现波长的可调谐输出。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁欣，盛泉，李斌，李雪，殷苏嘉，史春鹏，姚建铨，温午麒，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12
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