CN101276984A - 一种人眼安全激光脉冲输出的微片式激光器 - Google Patents

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陈新
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Abstract

本发明公开了一种人眼安全激光脉冲输出的微片式激光器，包括半导体激光器、光学耦合系统和微片激光器，其中微片激光器包括Nd3+离子的激光增益介质、拉曼频移介质以及被动调Q晶体V∶YAG，在微片激光器的光入射面镀前腔膜，其对泵浦光808nm或880nm增透，1.064μm部分透射，1.34μm附近高反，1.5μm高反，在微片激光器的光出射面镀后腔膜，其对1.064μm部分透射，1.34附近高反，1.5μm部分反射，构成人眼安全1.5μm微片式激光器。

Description

一种人眼安全激光脉冲输出的微片式激光器
技术领域
本发明涉及激光领域，尤其涉及一种人眼安全激光脉冲输出的微片式激光器。
专利背景  人眼安全的1.5μmLD泵浦全固态微片激光器在军事和民用上都有广阔的应用，主要包括激光测距、目标指示、激光雷达、激光扫描成像、激光遥感，以及环境传感与监测，尤其是应用于激光测距机系统，其器件结构紧凑，体积小，成本低，寿命长。其中，采用被动调Q和拉曼频移是实现该激光器的简单机构，具有高效、低成本的优点。
Cr:YAG是目前广泛使用的被动调Q晶体，但由于其饱和吸收波长范围为0.8μm～1.2μm，不能用作1.34μm波段的饱和吸收调Q。另外，虽然近年来半导体材料的饱和吸收镜(SESAMs)和量子点PbS在该波段的调Q得到了发展，但由于前者存在插入损耗大、损伤阈值低的缺点，后者目前还处于发展阶段，均较难在实际中得到广泛运用。而V:YAG作为一种新型实用的被动调Q晶体，其饱和吸收波段宽，约为750～1444nm，基态吸收截面大，激发态吸收损耗小，恢复时间短，饱和能量密度低，损伤阈值高，是一种综合性能优良，有着广泛应用前景的被动调Q元件。
发明内容
本发明目的是提供一种结构紧凑稳定、体积小、成本低的人眼安全1.5μm激光脉冲输出的微片式激光器。
为实现以上目的，本发明采用技术方案如下：微片式激光器包括半导体激光器、光学耦合系统和微片激光器，其中微片激光器包括Nd3+离子的激光增益介质、拉曼频移介质以及被动调Q晶体V:YAG，在微片激光器的光入射面镀前腔膜，其对泵浦光808nm或880nm增透，1.064μm部分透射，1.34μm附近高反，1.5μm高反，在微片激光器的光出射面镀后腔膜，其对1.064μm部分透射，1.34附近高反，1.5μm部分反射。
上述的Nd3+离子的激光增益介质为Nd:YVO4、Nd:GdVO4、Nd:YAG、Nd:LuVO4、Nd:KGW。
上述的拉曼频移介质为YVO4、GdVO4、LuVO4、KGW。
上述的激光增益介质与拉曼频移介质可采用自拉曼激光晶体来替代，如Nd:YVO4、Nd:GdVO4、Nd:KGW。
上述的微片激光器在光出射端还设有平凸透镜或自聚焦透镜。
本发明采用以上技术方案，利用拉曼散射(SRS)效应，通过它能够得到固体激光器所不能发射的波长，固体拉曼材料有着优良的机械和化学稳定性，其寿命长，增益高，热导率高，且可以高频率工作。由被动调Q晶体V:YAG与Nd3+离子激光增益介质联合作用，产生1.34μm附近高重复频率被动调Q脉冲振荡，该脉冲光在前后腔内来回振荡，产生很高的腔内功率密度，并在拉曼频率介质中产生拉曼频移激光振荡，从而输出一系列1.5μm高重复频率人眼安全激光脉冲输出。该结构简单，易于大规模生产，从而使人眼安全激光器有可能获得大规模应用。
附图说明
现结合附图对本发明做进一步阐述：
图1是本发明微片式激光器的结构示意图；
图2是本发明微片激光器之一的结构示意图；
图3是本发明微片激光器之二的结构示意图；
图4是本发明微片激光器之三的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本发明包括半导体激光器1、光学耦合系统2和微片激光器3，其中微片激光器3包括Nd3+离子的激光增益介质31、拉曼频移介质32以及被动调Q晶体33。被动调Q晶体33为晶体材料V:YAG，其饱和吸收波段宽，基态吸收截面大，激发态吸收损耗小，恢复时间短。Nd3+离子的激光增益介质为Nd:YVO4、Nd:GdVO4、Nd:YAG、Nd:LuVO4、Nd:KGW等；拉曼频移介质为YVO4、GdVO4、LuVO4、KGW等，能利用基质晶体的拉曼频移效应，实现1.5μm(人眼安全激光)的激光脉冲输出。在微片激光器3的光入射面镀前腔膜S1，其对泵浦光808nm或880nm增透，1.064μm部分透射，1.34μm附近高反，1.5μm高反，在微片激光器3的光出射面镀后腔膜S2，其对1.064μm部分透射，1.34附近高反，1.5μm部分反射。
如图2所示，微片激光器3中的激光增益介质与拉曼频移介质还可以采用自拉曼激光晶体34来代替，如Nd:YVO4、Nd:GdVO4、Nd:KGW，可获得亚纳秒脉宽的1.5μm激光脉冲输出。
又如图3或4所示，微片激光器3在光出射端还设有平凸透镜或自聚焦透镜35。
上述的微片激光器3的腔内元件可以采用胶合，光胶或深化光胶方式粘结成一整体，也可以分离固定。

Claims (7)

1、一种人眼安全激光脉冲输出的微片式激光器，包括半导体激光器、光学耦合系统和微片激光器，其特征在于：微片激光器包括Nd3+离子的激光增益介质、拉曼频移介质以及被动调Q晶体V:YAG，在微片激光器的光入射面镀前腔膜，其对泵浦光808nm或880nm增透，1.064μm部分透射，1.34μm附近高反，1.5μm高反，在微片激光器的光出射面镀后腔膜，其对1.064μm部分透射，1.34附近高反，1.5μm部分反射。
2、根据权利要求1所述的一种人眼安全激光脉冲输出的微片式激光器，其特征在于：其Nd3+离子的激光增益介质为Nd:YVO4、Nd:GdVO4、Nd:YAG、Nd:LuVO4、Nd:KGW。
3、根据权利要求1所述的一种人眼安全激光脉冲输出的微片式激光器，其特征在于：其拉曼频移介质为YVO4、GdVO4、LuVO4、KGW。
4、根据权利要求1所述的一种人眼安全激光脉冲输出的微片式激光器，其特征在于：其激光增益介质与拉曼频移介质可采用自拉曼激光晶体来替代，如Nd:YVO4、Nd:GdVO4、Nd:KGW。
5、根据权利要求1所述的一种人眼安全激光脉冲输出的微片式激光器，其特征在于：其被动调Q元件为晶体材料V:YAG。
6、根据权利要求1或4所述的一种人眼安全激光脉冲输出的微片式激光器，其特征在于：其微片激光器在光出射端还设有平凸透镜或自聚焦透镜。
7、根据权利要求1或4所述的一种人眼安全激光脉冲输出的微片式激光器，其特征在于：其微片激光器3的腔内元件可以采用胶合，光胶或深化光胶方式粘结成一整体，也可以分离固定。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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