CN102394468B - 一种全固态激光器的设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种全固态激光器的设计方法。它由激光器外包壳和内部装置构成；内部装置包括泵浦源、Nd:YAG激光晶体、被动调Q晶体、重复调频装置和耦合透镜，泵浦源采用侧面泵浦，耦合透镜构成谐振腔，第一腔面是全反射镜，第二腔面是对1064纳米激光的部分反射镜，第二腔面是输出镜，其特征是：谐振腔内有Nd:YAG激光晶体、被动调Q晶体和重复调频装置；Nd:YAG激光晶体和被动调Q晶体通过将切割平整的端面键合在一起，构成一个整体；重复调频装置调整激光输出频率。该激光器将原本分离的Nd:YAG激光晶体和被动调Q晶体键合在一起，从而达到减小体积的目的。
Description
技术领域
本发明属于激光技术领域，是一种全固态激光器的设计方法。
背景技术
现有的能获得较大脉冲峰值功率的激光器，必须在谐振腔内部加入调Q器件。而调Q器件本身往往占据了谐振腔的大部分体积，使得激光器无法加工成较小的体积。
所以需要发明一种紧凑型全固态激光器，通过改进调Q晶体部分的结构，缩减了激光器的体积，并且基本上没有影响到激光器的参数和性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种全固态激光器的设计方法，解决了大脉冲峰值功率的激光器激体积大的问题，同时不影响激光器的参数和性能。
本发明的技术方案是一种全固态激光器的设计方法，它由激光器外包壳和内部装置构成；内部装置包括泵浦源、Nd:YAG激光晶体、被动调Q晶体、重复调频装置和耦合透镜，泵浦源采用侧面泵浦，耦合透镜构成谐振腔，第一腔面是全反射镜，第二腔面是对1064纳米激光的部分反射镜，第二腔面是输出镜，其特征是：谐振腔内有Nd:YAG激光晶体、被动调Q晶体和重复调频装置；Nd:YAG激光晶体和被动调Q晶体通过将切割平整的端面键合在一起，构成一个整体；重复调频装置调整激光输出频率。
所述的耦合透镜是自聚焦透镜、柱透镜、非球面镜或耦合透镜组；所述的输出镜是平凹镜或平平镜。
所述的泵浦源是半导体激光器或氙灯，其发射中心为808纳米的LD。
所述的Nd:YAG激光晶体吸收波长为808纳米，发射波长为1064纳米。
所述的被动调Q晶体是Cr4+：YAG，其吸收波长为1064纳米。
所述的重复调频装置是一种发射波长为1064纳米的LD。
所述的内部装置还包括温度调节装置。
所述的温度调节装置的控温范围是17至37摄氏度。
本发明的特点是将原本分离的Nd:YAG激光晶体和被动调Q晶体，通过键合技术，使其两端面很好的连接到一起，从而达到减小体积的目的；重复调频装置调整激光输出频率，满足不同的要求；同时加入温度调节装置，控制激光器内部的温度，稳定输出高质量的激光。
附图说明
下面将结合实施例对本发明作进一步的说明：
图1是一种全固态激光器的结构示意图；
图2是一种带有温度调节装置的紧凑型全固态激光器的结构示意图。
图中：1、激光器外包壳；2、泵浦源；3、全反射镜；4、输出镜；5、Nd:YAG激光晶体；6、被动调Q晶体；7、键合端面；8、重复调频装置；9、温度调节装置。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，激光器外包壳1内部有耦合透镜，耦合透镜构成谐振腔，第一腔面是全反射镜3，第二腔面是对1064纳米激光的部分反射镜，第二腔面作为输出镜4，采用平凹镜或平平镜。
谐振腔内有Nd:YAG激光晶体5、被动调Q晶体6。Nd:YAG激光晶体吸收波长为808纳米，发射波长为1064纳米；被动调Q晶体是Cr4+：YAG，其吸收波长为1064纳米。把Nd:YAG激光晶体5和被动调Q晶体6的键合端面7，同时进行切割，整平，处理后的要达到原子级的平整度。然后对键合端面7清洗和活化处理，直接键合，键合好的整体可以满足激光器所需达到的抗震要求。
谐振腔内还有重复调频装置8，重复调频装置8是一种发射波长为1064纳米的LD，它调整激光输出频率，满足不同的要求。
泵浦源2采用侧面泵浦，是半导体激光器或氙灯，其发射中心为808纳米的LD。侧面泵浦功率高，通过该激光器输出大功率、高质量的激光。
实施例2
如图2所示，本实施例与实施例1结构基本相同，不同的是在激光器外包壳1内加入温度调节装置9，温度调节装置9的控温范围是17至37摄氏度。温度调节装置9是散热结构，达到控制激光器内部的温度的目的，有利于稳定输出高质量的激光。
Claims (6)
1.一种全固态激光器的设计方法，它由激光器外包壳和内部装置构成；内部装置包括泵浦源、Nd:YAG激光晶体、被动调Q晶体、重复调频装置和耦合透镜，泵浦源采用侧面泵浦，耦合透镜构成谐振腔，第一腔面是全反射镜，第二腔面是对1064纳米激光的部分反射镜，第二腔面是输出镜，其特征是：谐振腔内有Nd:YAG激光晶体、被动调Q晶体和重复调频装置；Nd:YAG激光晶体和被动调Q晶体通过将切割平整的端面键合在一起，构成一个整体；重复调频装置调整激光输出频率；
所述的耦合透镜是自聚焦透镜、柱透镜、非球面镜或耦合透镜组；所述的输出镜是平凹镜或平平镜；
所述的Nd:YAG激光晶体吸收波长为808纳米，发射波长为1064纳米。
2.根据权利要求1中所述的一种全固态激光器的设计方法，其特征是：所述的泵浦源是半导体激光器或氙灯，其发射中心为808纳米的LD。
3.根据权利要求1中所述的一种全固态激光器的设计方法，其特征是：所述的被动调Q晶体是Cr4+：YAG，其吸收波长为1064纳米。
4.根据权利要求1中所述的一种全固态激光器的设计方法，其特征是：所述的重复调频装置是一种发射波长为1064纳米的LD。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种全固态激光器的设计方法，其特征是：所述的内部装置还包括温度调节装置。
6.根据权利要求5中所述的一种全固态激光器的设计方法，其特征是：所述的温度调节装置的控温范围是17至37摄氏度。
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