一种用于2.79μm有效补偿热退偏效应的激光器结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光器领域，具体是一种用于2.79μπι有效补偿热退偏效应的激光器结构。
【背景技术】
[0002]2.79μπι波长的YSGG铒激光在生物医疗、科研、军事等领域有着重要的应用。由于水和羟基磷灰石对该波长激光的有效吸收，可将其用于眼角膜、牙齿和骨骼等组织的精准切削或消融，纳秒级的窄脉冲能极大地减小激光对周围组织的热损伤，并提高切削精度，是一种精准切削或消融的理想医用激光源。此外，高峰值功率、高脉冲能量的2.79μπι脉冲激光还能用作光学参量振荡器的栗浦源，以获得足够强的3_12μπι的中红外激光，在远距离大气探测、毒气检测、光电对抗等领域有着重要的应用。因此，发展2.79μπι窄脉冲、高能量的激光技术和激光器具有重要的应用价值。
[0003]纳秒脉冲激光需要通过调Q技术来实现，2.79μπι波长激光调Q主要有电光调Q、声光调Q、FTIR调Q、饱和吸收体调Q等方法。在精确操控和探测应用领域的高能量激光器中，电光Q开关凭借其效率高、开关速度快、稳定可控等优势发挥着不可替代的作用。合适的红外电光晶体是Q开关的关键，优良的Q开关晶体在工作波长应该具有透光性好、损伤阈值高、物化性能稳定、不易潮解等特点。科学家已经研制出几种优良性能2-3μπι近红外电光晶体，由于铌酸锂晶体(LN)的电光系数大，所需的四分之一波电压小。
[0004]以往闪光灯栗浦系统存在热效应严重，转换效率低，难以获得高重频高能量的激光输出的问题，无法满足需求。
[0005]【实用新型内容】本实用新型的目的是提供一种用于2.79μπι有效补偿热退偏效应的激光器结构，以解决现有技术闪光灯栗浦系统存在热效应严重、转换效率低的问题。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为:
[0007]—种用于2.79μπι有效补偿热退偏效应的激光器结构，其特征在于:包括周围环绕有半导体栗浦模块的激光棒，激光棒前端前方设有输出腔片，还包括激光电源、退压调Q高压模块、两组调Q晶体、起偏器，所述调Q晶体为长方体状的铌酸锂晶体，铌酸锂晶体经X-Y-Z方向切割形成LN电光的调Q晶体，且调Q晶体的X轴方向加电场、沿Z轴方向通光，其中第一组调Q晶体的Z轴与激光棒中心轴同轴，第一组调Q晶体的前端与激光棒后端相对，且第一组调Q晶体的后端后方设有全反腔片，所述起偏器设在激光棒后端与第一组调Q晶体前端之间，第二组调Q晶体设置在起偏器一侧，且第二组调Q晶体Z轴一端倾斜对准起偏器，第二组调Q晶体Z轴另一端外亦设有全反腔片，由两组调Q晶体和起偏器构成电光Q开关，两组调Q晶体分别与退压调Q高压模块连接，由退压调Q高压模块分别向两组调Q晶体施加电场，所述激光电源分别供电至退压调Q高压模块、半导体栗浦模块；
[0008]激光电源向半导体栗浦模块提供能量，半导体栗浦模块产生栗浦光，栗浦光进入激光棒内进行栗浦产生高脉冲激光，在激光棒前端高脉冲激光经过输出腔片出射，在激光棒后端高脉冲激光经过电光调Q开关调Q后，再经过全反腔片反射后依次经过激光棒、输出腔片出射。
[0009]所述的一种用于2.79μπι有效补偿热退偏效应的激光器结构，其特征在于:还包括激光水冷系统，所述激光水冷系统分别通过管路与激光棒、半导体栗浦模块连接，所述激光电源供电至激光水冷系统，由激光水冷系统向激光棒、半导体栗浦模块提供恒温冷却水。
[0010]所述的一种用于2.79μπι有效补偿热退偏效应的激光器结构，其特征在于:所述激光棒采用Er: YSGG激光晶体，激光棒的前、后端端面分别镀2.79μπι增透膜。
[0011 ]所述的一种用于2.79μπι有效补偿热退偏效应的激光器结构，其特征在于:所述全反腔片的朝向激光棒前端的一面镀2.79μπι全反膜，输出腔片的朝向激光棒前端的一面镀80%反射膜，输出腔片的朝向激光棒后端的一面镀2.79μπι增透膜。
[0012]所述的一种用于2.79μπι有效补偿热退偏效应的激光器结构，其特征在于:所述调Q晶体的两Y-Z面分别镀金作为电极，保证了电场的均匀性，调Q晶体的双X-Y面分别镀2.79μπι
增透膜。
[0013]本实用新型采用的半导体栗浦Er:YSGG晶体将大大减小激光器的热效应，提高转换效率和重复频率，可获得高能量和高光束质量的2.79μπι激光输出。
[0014]本实用新型优点为:
[0015](I)本实用新型采用半导体侧面栗浦电光调Q Er = YSGG激光，产生脉冲激光。利用半导体栗浦系统以获得高脉冲能量激光，在调Q模式下有利于获得高重频、高能量、窄脉宽的调Q激光。
[0016](2)本实用新型采用退压式Q开关，调Q晶体选用铌酸锂(LN)晶体，该晶体不潮解、物理化学性能稳定，在2.79μπι波长的透光性好，电光系数大，具有其它调Q晶体无法比拟的优势，保证中红外脉冲激光器输出能量大、脉冲短、光束质量好，长期工作稳定可靠。
[0017](3)本实用新型调Q晶体采用铌酸锂(LN)晶体，为减小四分之一波电压，将X-Y-Z方向切割的LGS电光调Q晶体设计为长方体，在晶体X轴方向加横向电场(电场方向与光路垂直)，两Y-Z面镀金作为电极保证了电场的均匀性，沿Z轴方向通光，双X-Y面镀2.79μπι增透膜，体积小，结构简单可靠。
[0018](4)本实用新型使用起偏器分离P光和S光，使P光和S光分别在两支路中形成振荡，以有效地补偿热退偏效应，解决了高能量栗浦时热退偏问题，使得输出的激光光斑模式好，能量分布均匀。
[0019](5)本实用新型中铌酸锂晶体的加电场的Y-Z两对应平行侧面上镀有金膜，使其上加有的横向电场更均匀，调Q的效果也更佳。
[0020](6)本实用新型中水冷系统的循环回路中优选串接去离子净化过滤器，保证了水冷却部件冷却温度的稳定性。
[0021 ] (7)本实用新型采用半导体栗浦Er: YSGG，将大大减小激光器的热效应，提高转换效率和重复频率，可获得高能量和高光束质量的2.79μπι激光输出。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型结构原理图。
【具体实施方式】
[0023]参见图1所示，一种用于2.79μπι有效补偿热退偏效应的激光器结构，包括周围环绕有半导体栗浦模块4的激光棒5，激光棒5前端前方设有输出腔片6，还包括激光电源8、退压调Q高压模块7、两组调Q晶体21和22、起偏器3，调Q晶体21和22为长方体状的铌酸锂晶体，铌酸锂晶体经X-Y-Z方向切割形成LN电光的调Q晶体，且调Q晶体的X轴方向加电场、沿Z轴方向通光，其中第一组调Q晶体21的Z轴与激光棒5中心轴同轴，第一组调Q晶体21的前端与激光棒5后端相对，且第一组调Q晶体21的后端后方设有全反腔片11，起偏器3设在激光棒5后端与第一组调Q晶体21前端之间，第二组调Q晶体22设置在起偏器3—侧，且第二组调Q晶体22Ζ轴一端倾斜对准起偏器3，第二组调Q晶体22Ζ轴另一端外亦设有全反腔片12，由两组调Q晶体21、22和起偏器3构成电光Q开关，两组调Q晶体21、22分别与退压调Q高压模块7连接，由退压调Q高压模块7分别向两组调Q晶体21、22施加电场，激光电源8分别供电至退压调Q高压模块7、半导体栗浦模块4