一种具有高峰值功率的被动调q激光器的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种固体激光器，具体涉及一种具有高峰值功率的被动调Q激光器。
【背景技术】
[0002]锁模技术与调Q技术都能产生短脉冲激光输出，锁模技术主要应用于光纤激光器中，产生高重复频率的脉冲激光输出，然而激光脉冲能量小；调Q技术主要应用于固体激光器，能够输出具有低重复频率而高脉冲能量的脉冲激光。
[0003]调Q技术又分为主动调Q技术和被动调Q技术。主动调Q激光器结构复杂，成本较高，需要比较复杂的外加电路，并且驱动主动调Q器件需要较高的驱动电压；被动调Q技术使用方便，不需要外加驱动装置，价格便宜，结构简单，目前脉冲固体激光器主要采用被动调Q的方式。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种具有高峰值功率的脉冲激光的脉冲激光器。
[0005]—种具有温度控制装置的被动调Q激光器，包括栗浦源、多个反射元件构成谐振腔、固态增益介质放置在谐振腔内，一饱和吸收体放置在谐振腔内，以及一温度控制装置放置在固态增益介质周围，使固态增益介质保持在一预设温度附近；其特征在于:所述栗浦源采用光纤耦合输出的LD，所述栗浦源设置在具有半导体制冷模块的由铜材料制成的散热装置上，通过半导体制冷模块调节栗浦源的温度，使其输出808nm的连续激光，最大输出功率为100W ;所述固态增益介质采用Nd: YVO4晶体，其一面镀1064nmHR/808nmHT膜，作为谐振腔的一个反射元件，另一面镀1064nmAR膜；谐振腔的输出镜镀1064nmHR膜，反射率约为80% ;所述饱和吸收体采用Cr4+ = YAG晶体，在Cr4+ = YAG晶体的两个表面均镀1064nmAR膜；所述温度控制装置具有一圆环形的气管，设置在固态增益介质周围，具有预设温度的溶剂在气管中循环，在固态增益介质的两侧对应设置具有供光线通过的入光口及出光口，所述固态增益介质的表面浸没在所述溶剂中；一对高导热介质紧贴在固态增益介质两侧，由SiC材料制成，SiC材料对波长在800nm-1100nm的红外光具有高透光率；在固态增益介质入光侧的高导热介质上面向栗浦源一侧镀808nmHT膜，在另一侧的高导热介质上面向饱和吸收体一侧镀1064nmAR膜，减少谐振腔的损耗。
[0006]通过在固态增益介质周围设置温度控制装置，在激光激励过程中能够将固态增益介质保持在一预设温度附近，能够提高量子效率，提高输出激光的脉冲峰值功率，获得了峰值功率约为4MW的脉冲激光。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0009]本实用新型提供了一种具有温度控制装置的被动调Q激光器，包括栗浦源4、两个反射元件la、lb构成谐振腔、固态增益介质2放置在谐振腔内，一饱和吸收体3放置在谐振腔内，以及一温度控制装置5放置在固态增益介质周围，使固态增益介质保持在一预设温度附近。
[0010]所述栗浦源4可以采用Kr卤素灯、LED、LD,由于LD输出相干光，优选LD。本实用新型中采用光纤耦合输出的LD，输出808nm的连续激光，最大输出功率100W。所述固态增益介质2采用Nd: YVO4晶体，截面呈长方形，厚度约为1mm，另一边约为7mm，其一面镀1064nmHR/808nmHT膜，作为谐振腔的一个反射元件la，另一面Ic镀1064nmAR膜，其中HR表示高反膜，HT表示高透膜，AR表示抗反膜，Nd: YVO4晶体的一面Ia面对1064nm的激光的反射率为99%以上，对808nm的激光的透过率为97%以上，Nd:YVO4晶体的另一面Ic面对1064nm的激光的反射率为1%以下；谐振腔的输出镜Ib镀1064nmHR膜，对1064nm激光的反射率约为80% ;所述饱和吸收体3采用Cr4+ = YAG晶体，在Cr4+ = YAG晶体的两个表面3a、3b均镀1064nmAR膜，对1064nm激光的反射率为0.5%以下。
[0011 ] 所述温度控制装置5具有一圆环形的气管5a，设置在固态增益介质2周围，具有预设温度的溶剂在气管中循环，在固态增益介质2的两侧对应设置具有供光线通过的入光口及出光口，所述固态增益介质的表面浸没在所述溶剂中；一对高导热介质5c紧贴在固态增益介质2两侧，由SiC材料制成，SiC材料对波长在800nm-l 10nm的红外光具有高透光率；在固态增益介质2入光侧的高导热介质5c上面向栗浦源4 一侧镀808nmHT膜5d，对808nm激光的透过率为99%以上，在另一侧的高导热介质5c上面向饱和吸收体3 —侧镀1064nmAR膜5e，对1064nm激光的反射率为0.1%以下，减少谐振腔的损耗；图中A处表示两区域连接在一起，在两A处之间设置一个溶剂供应源用于供应具有预设温度的溶剂。
[0012]所述栗浦源4、固态增益介质2、饱和吸收体3及温度控制装置5设置在密封箱内，在出光位置开设出光口供激光输出，所述密封箱由金属材料制成；所述栗浦源4设置在具有半导体制冷模块的由铜材料制成的散热装置上，通过半导体制冷模块调节栗浦源4的温度，使其输出中心波长在808nm的激光；所述饱和吸收体3的周围除入光面及出光面的表面分别包裹铟膜，入光面及出光面即为上述镀膜的表面，然后在周围分别紧贴设置紫铜散热模块以对所述饱和吸收体3进行散热，再由散热支架支撑，使光束通过所述固态增益介质2和饱和吸收体3的中央位置；所述输出镜Ib设置在固定支架上以使光束通过。
[0013]通过温度控制装置5将固态增益介质2周围的温度保持在30°C左右，输出的脉冲激光的峰值功率约为4MW。
[0014]通过在固态增益介质2两侧设置高导热介质5c提高固态增益介质2的热传导率，可有效控制固态增益介质的温度，能够获得具有高峰值功率的脉冲激光。
[0015]上述实施例仅示例性说明本实用新型的原理及其功效，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造性构思的前提下，还可以做出若干变形与改进，都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种具有温度控制装置的被动调Q激光器，包括栗浦源、多个反射元件构成谐振腔、固态增益介质放置在谐振腔内，一饱和吸收体放置在谐振腔内，以及一温度控制装置放置在固态增益介质周围，使固态增益介质保持在一预设温度附近；其特征在于:所述栗浦源采用光纤耦合输出的LD，所述栗浦源设置在具有半导体制冷模块的由铜材料制成的散热装置上，通过半导体制冷模块调节栗浦源的温度，使其输出808nm的连续激光，最大输出功率为10W ;所述固态增益介质采用Nd = YVO4晶体，其一面镀1064nmHR/808nmHT膜，作为谐振腔的一个反射元件，另一面镀1064nmAR膜；谐振腔的输出镜镀1064nmHR膜，反射率为80% ;所述饱和吸收体采用Cr4+ = YAG晶体，在Cr4+ = YAG晶体的两个表面均镀1064nmAR膜；所述温度控制装置具有一圆环形的气管，设置在固态增益介质周围，具有预设温度的溶剂在气管中循环，在固态增益介质的两侧对应设置具有供光线通过的入光口及出光口，所述固态增益介质的表面浸没在所述溶剂中；一对高导热介质紧贴在固态增益介质两侧，由SiC材料制成，SiC材料对波长在800nm-l10nm的红外光具有高透光率；在固态增益介质入光侧的高导热介质上面向栗浦源一侧镀808nmHT膜，在另一侧的高导热介质上面向饱和吸收体一侧镀1064nmAR膜，减少谐振腔的损耗。
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有高峰值功率的被动调Q激光器，包括泵浦源、多个反射元件构成谐振腔、固态增益介质放置在谐振腔内，一饱和吸收体放置在谐振腔内，以及一温度控制装置放置在固态增益介质周围，使固态增益介质保持在一预设温度附近，通过将固态增益介质保持在一预设温度附近，能够提高量子效率，提高输出激光的脉冲峰值功率，获得了具有高峰值功率的脉冲激光。
【IPC分类】H01S3/11, H01S3/0941
【公开号】CN204927794
【申请号】CN201520671625
【发明人】肖旭辉, 周勇, 崔晓敏
【申请人】苏州英谷激光有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月2日