专利名称：半导体泵浦固体激光器被动调q试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光器领域，特别涉及半导体泵浦固体激光器。
二背景技术：
半导体泵浦固体激光器(Diode-Pumpedsolid-state Laser，DPSL)，是以激光二 极管(LD)代替闪光灯泵浦固体激光介质的固体激光器，具有效率高、体积小、寿命长等一 系列优点，在光通信、激光雷达、激光医学、激光加工等方面有巨大应用前景，是未来固体激 光器的发展方向。
三、发明内容本实用新型提供一种包含Cr4+ = YAG晶体的半导体激光泵浦固体激光器，其采用被 动调Q技术。目前常用的调Q方法有电光调Q、声光调Q和被动式可饱和吸收调Q。本装置 采用的调Q技术是可饱和吸收调Q的一种，它结构简单，使用方便，无电磁干扰，可获得半导 体激光泵浦固体激光器的峰值功率大、脉宽小的巨脉冲，从而实现了连续变脉冲。半导体激光泵浦固体激光器工作原理上世纪80年代起，半导体激光器(LD)技 术得到了蓬勃发展，使得LD的功率和效率有了极大的提高，也极大地促进了 DPSL技术的发 展。与闪光灯泵浦的固体激光器相比，DPSL的效率大大提高，体积大大减小。在使用中，由 于泵浦源LD的光束发散角较大，为使其聚焦在增益介质上，必须对泵浦光束进行光束变换 (耦合)。泵浦耦合方式主要有端面泵浦和侧面泵浦两种，其中端面泵浦方式适用于中小功 率固体激光器，具有体积小、结构简单、空间模式匹配好等优点。侧面泵浦方式主要应用于 大功率激光器。端面泵浦耦合通常有直接耦合和间接耦合两种方式。1.直接耦合将半导体激光器的发光面紧贴增益介质，使泵浦光束在尚未发散开 之前便被增益介质吸收，泵浦源和增益介质之间无光学系统，这种耦合方式称为直接耦合 方式。直接耦合方式结构紧凑，但是在实际应用中较难实现，并且容易对LD造成损伤。2.间接耦合指先将LD输出的光束进行准直、整形，再进行端面泵浦。常见的方法有1.自聚焦透镜耦合由自聚焦透镜取代组合透镜进行耦合，优点是结构简单，准 直光斑的大小取决于自聚焦透镜的数值孔径。2.组合透镜系统聚光用球面透镜组合或者柱面透镜组合进行耦合。3.光纤耦合指用带尾纤输出的LD进行泵浦耦合，优点是结构灵活。 激光晶体是影响DPSL激光器性能的重要器件。为了获得高效率的激光输出，在一 定运转方式下选择合适的激光晶体是非常重要的。目前已经有上百种晶体作为增益介质实 现了连续波和脉冲激光运转，以钕离子(Nd3+)作为激活粒子的钕激光器是使用最广泛的激 光器。其中，以Nd3+离子部分取代Y3Al5O12晶体中Y3+离子的掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)，由 于具有量子效率高、受激辐射截面大、光学质量好、热导率高、容易生长等的优点，成为目前 应用最广泛的LD泵浦的理想激光晶体之一。从Nd:YAG的吸收中我们可以看出，Nd:YAG在807. 5nm处有一强吸收峰。我们如果选择波长与之匹配的LD作为泵浦源，就可获得高的输 出功率和泵浦效率，这时我们称实现了光谱匹配。但是，LD的输出激光波长受温度的影响， 温度变化时，输出激光波长会产生漂移，输出功率也会发生变化。因此，为了获得稳定的波 长，需采用具备精确控温的LD电源，并把LD的温度设置好，使LD工作时的波长与Nd: YAG 的吸收峰匹配。 装置中的端面泵浦固体激光器的模式匹配技术是采用典型的平凹腔型结构图。激 光晶体的一面镀泵浦光增透和输出激光全反膜，并作为输入镜，镀输出激光一定透过率的 凹面镜作为输出镜。这种平凹腔容易形成稳定的输出模，同时具有高的光光转换效率，但在 设计时必须考虑到模式匹配问题。则平凹腔中的g参数表示为
权利要求一种半导体泵浦固体激光器被动调Q装置，包括电源、半导体激光头、耦合系统、激光晶体、被动调Q晶体、倍频晶体、输出镜、探测器、示波器、准直器，其特征在于调Q的晶体是Cr4+:YAG，Cr4+:YAG晶体的位置在激光晶体与光学谐振腔的前腔片之间。
2.根据权利要求1所述的半导体泵浦固体激光器被动调Q装置，其特征在于通过对 晶体尺寸、端面镀膜的膜系设计等工艺控制，使得由泵浦源出来的激光被激光晶体收后再 经过Cr4+: YAG，从而获得调Q效果的脉冲激光。
3.根据权利要求1所述的半导体泵浦固体激光器被动调Q装置，其特征在于所述的 Cr4+:YAG晶体是可饱和的。
专利摘要本实用新型提供一种带Cr4+:YAG晶体的半导体激光泵浦固体激光器的被动调Q技术的实验装置，它结构简单，使用方便，无电磁干扰，可获得峰值功率大、脉宽小的巨脉冲，实现了连续变脉冲。
文档编号H01S3/115GK201766283SQ20102027325
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者李凯, 王志会, 田星, 陆鼎璇 申请人:北京杏林睿光科技有限公司