1550nm高重频脉冲激光器的制作方法

1.本实用新型涉及一种激光领域,更具体地说，它涉及一种1550nm高重频脉冲激光器。


背景技术：

2.现在的汽车功能越来越多，自动驾驶功能成为高端汽车的一个基本配置；在汽车的自动驾驶中，是使用激光作为探测工具，以便将探测物及时反馈。
3.而作为，汽车自动驾驶的激光需要具备几个特点：1，高重复频率才能高速探测，2，人眼安全才能避免损伤行人等人眼，1550nm是人眼安全波长。
4.因此市面上需要一款高频率的1550nm级别的激光发射装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种1550nm高重频脉冲激光器，采用er:yb:yab晶体作为激光增益介质，它吸收980nm光，能级跃迁产生高能级，高能级向下跃迁产生1550nm光子，在er:yb:yab晶体左端面和输出镜构成的谐振腔内受激放大形成1550n激光，本设计中的激光器能达到重复频率100khz。
6.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种1550nm高重频脉冲激光器，包括依次从左到右依次同轴布置的泵浦源、er:yb:yab晶体、尖晶石和输出镜；er:yb:yab晶体朝向泵浦源一端面镀有980nm的高透膜和1550nm高反射膜，er:yb:yab晶体背向泵浦源一端面镀有980nm减反射膜和1550nm减反射膜；尖晶石的双面镀膜1550nm增透膜；输出镜中对着激光器内部的面镀有1550nm部分透过膜，输出镜的出光面镀有1550nm增透膜，部分透过膜的1550nm透过率为5~50%的介质膜。
8.优选的，泵浦源为980nm 的发光二极管。
9.优选的，包括相互盖合的上壳体和下壳体，er:yb:yab晶体的边沿包裹有铜片；下壳体安装有放置er:yb:yab晶体的下底座，下底座盖合有上底座，上底座和下底座的抵触在er:yb:yab晶体的边沿铜片以实现对er:yb:yab晶体的夹持固定，上底座和下底座通过螺钉固定。
10.优选的，er:yb:yab晶体为方形结构。
11.优选的，下壳体旋转连接有两个抵触刷，两个抵触刷置于下底座的两侧；当两个抵触刷向上旋转到竖直时，两个抵触刷挤压在er:yb:yab晶体两侧；当两个抵触刷向下旋转到水平时，两个抵触刷位于下底座下方。
12.优选的，下壳体安装有转轴，抵触刷旋转连接在转轴。
13.优选的，转轴上套设有阻尼圈。
14.优选的，下壳体固定有供水平状态抵触刷卡合的弹性卡爪。
15.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
16.er:yb:yab晶体也就是er:yb:yal3(bo3)4晶体，具有较高的导热系数、高yb3+/er3
+能量转化效率和较低的上转换损耗，因此是一种优良的1550nm激光材料。与er3+/yb3+共掺杂磷化玻璃相比，er:yb:yal3(bo3)4晶体可实现1530nm高(最大)功率、高斜率效率的连续激光输出。人眼安全的1550nm激光可广泛应用于许多领域，例如lidar激光测距，三维成像和目标识别等，具有受烟雾影响小，大气透明度高，且对室温ge和ingaas光电二极管的灵敏度高等优点。
17.er:yb:yab晶体作为激光增益介质，它吸收980nm光，能级跃迁产生高能级，高能级向下跃迁产生1550nm光子，在er:yb:yab晶体左端面和输出镜构成的谐振腔内受激放大形成1550nm激光。尖晶石是饱和吸收体，吸收1550nm光达到饱和以后以短时间高能量的激光束发出。
18.传统的铒玻璃（er：glass）激光器也是一种1550nm激光器，但是其缺点是重复频率低，重复频率不到100hz，而本设计中的激光器能达到重复频率100khz，因此本设计激光器的探测速率是1000倍以上。
19.对于1550nm的部分透过膜是指代，在1550nm透过率5~50%之间的介质膜，具体透过率根据晶体规格和激光器性能需要取值，例如透过率=10%。
附图说明
20.图1是实施例的激光发射的原理示意图；
21.图2是实施例中上壳体和下壳体的分解示意图；
22.图3是实施例下壳体中的上底座和下底座分解示意图；
23.图4是图3中的a部放大图；
24.图5是实施例中两个抵触刷位于竖直位置夹持er:yb:yab晶体的示意图。
25.图中：
26.1、泵浦源；
27.2、er:yb:yab晶体；21、铜片；
28.3、尖晶石；
29.4、输出镜；
30.51、上壳体；52、下壳体；
31.61、下底座；62、上底座；63、螺钉；
32.71、抵触刷；72、转轴；73、阻尼圈；
33.8、弹性卡爪。
具体实施方式
34.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
35.实施例，一种1550nm高重频脉冲激光器，参照图1，包括依次从左到右依次同轴布置的泵浦源1、er:yb:yab晶体2、尖晶石3和输出镜4；泵浦源1为980nm 的发光二极管。
36.er:yb:yab晶体2朝向泵浦源1一端面a1镀有980nm高透膜和1550nm高反射膜；
37.er:yb:yab晶体2背向泵浦源1一端面a2镀有980nm减反射膜和1550nm减反射膜；
38.尖晶石3的双面b1和b2均镀膜1550nm增透膜；
39.对于输出镜4，对着激光器内部的面c1镀有1550nm部分透过膜，朝外的出光面c2镀
有1550nm增透膜，部分透过膜的1550nm透过率为10%。
40.本实施例中，尖晶石为co2+:mgal2o4 晶体。
41.对于er:yb:yab晶体2的安装结构，参照图2-图5，包括相互盖合的上壳体51和下壳体52，上壳体51和下壳体52均为数量壳体，横截面为凹字形；上壳体51和下壳体52彼此盖合通过螺栓固定。
42.er:yb:yab晶体2为方形结构，er:yb:yab晶体2的边沿包裹有铜片21，铜片21对晶体起到保护边沿的作用。
43.下壳体52热熔固定有放置er:yb:yab晶体2的下底座61，下底座61盖合有上底座62，下底座61和上底座62凹字结构。
44.下底座61和上底座62的两个凹口相向对接布置后，采用螺钉63固定。上底座62和下底座61的抵触在er:yb:yab晶体2的边沿铜片21以实现对er:yb:yab晶体2的夹持固定。
45.这样的优点在于，上底座62和下底座61是对晶体边沿的铜片21挤压夹持。第一，没有直接接触到晶体的用于穿设光线的测名，不会对晶体的侧面造成直接的挤压动作，使得晶体不易破裂；其次，由于供光穿设的晶体侧面没有挤压遮挡，因此可以最大限度的利用晶体的穿设面，提高激光产生的效率。
46.两个抵触刷71是在安装er:yb:yab晶体2时起到零时固定的作用。
47.下壳体52旋转连接有两个抵触刷71，两个抵触刷71置于下底座61的两侧；
48.下壳体52内热熔固定有旋转座，旋转座插有转轴72，抵触刷71的杆体和转轴72连接，因此抵触刷71可以绕着转轴72旋转，抵触刷71可以旋转至水平位置或者竖直位置。
49.由于转轴72上套设有阻尼圈73，阻尼圈73为橡胶圈，橡胶圈位于旋转座内，因此当转轴72旋转时具有一定的阻力，该阻力克服抵触刷71的重力，使得抵住刷定位在旋转到的预定位置。
50.抵触刷71朝向er:yb:yab晶体2的一面固定有棉布，目的是棉布接触可以减少对晶体侧表面的磨损。
51.当两个抵触刷71向上旋转到竖直时，两个抵触刷71挤压在er:yb:yab晶体2两侧；当两个抵触刷71向下旋转到水平时，两个抵触刷71位于下底座61下方。
52.下壳体52固定有供水平状态抵触刷71卡合的弹性卡爪8，弹性卡爪8为热熔固定在下壳体52的塑料杆，当抵触刷71水平时，抵触刷71的杆体可以卡入弹性卡爪8的两个塑料杆内进行夹持固定。
53.抵触刷71的工作原理：当安装晶体时，晶体放在下底座61时，因为缺少侧面支撑，容易掉出下底座61，工装人员往往是要一手捏着晶体，一手将上底座62盖合在下底座61上，操作十分不便捷；
54.显然，有抵触刷71后，当晶体放置在下底座61时，两个抵触刷71旋转到竖直工位，两个抵触刷71对晶体前后夹持，使得晶体稳定的放置在下底座61。然后上底座62和下底座61盖合并通过螺钉63旋紧之后，晶体已经牢牢的夹持在上底座62和下底座61之间，之后，将两个抵触刷71旋转到水平位置，水平位置的抵触刷71卡入到弹性卡爪8实现固定。
55.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和
润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。