CN106374330A - 一种腔内泵浦掺铥固体激光器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种腔内泵浦掺铥固体激光器，属于固体激光技术领域。由谐振腔输入镜、1微米波段激光介质、激光介质泵浦源、谐振腔中间镜、掺铥固体激光介质及谐振腔输出镜组成。本发明利用泵浦源泵浦1微米波段激光介质产生1微米波段激光，进而泵浦谐振腔内放置的掺铥固体激光介质，产生2微米波段激光输出。本发明的有益效果是：通过合理镀膜，谐振腔输入镜与谐振腔输出镜组成1微米波段激光谐振腔，而谐振腔中间镜与谐振腔输出镜组成2微米波段激光谐振腔，构成了腔内泵浦的方式。该方案充分利用了腔内激光功率密度高且光束质量好的特点，可提高掺铥固体激光介质对于1微米波段泵浦激光的吸收。具有结构紧凑、成本低等优点。

Description

一种腔内泵浦掺铥固体激光器
技术领域
本发明涉及固体激光器领域，特别涉及一种腔内泵浦掺铥固体激光的新方案。
技术背景
2微米波段的激光处于人眼安全波段，而且在空气中有比较高的传输透过率，是风速测量、相干激光雷达、材料切割等应用方面的重要光源。水对2微米波段激光的强吸收可用来实施激光外科手术，实现病灶有效切除、凝血以及热损伤之间的有效平衡，同时又克服了2.1微米波长钬激光在手术中所产生的视场模糊和创口不光滑等问题，能够始终保持视场清晰，有利于手术的持续进行。因此，铥激光成为非常有潜力的一类医疗激光，能够满足大量激光外科手术的需求。
根据掺铥激光介质的吸收光谱，其3H6→3H5能级跃迁的中心波长在1.2微米附近，可以利用1.2 微米波段激光泵浦，实现2微米激光输出。在该泵浦方式中，1.2微米泵浦光将铥离子抽运到3H5能态上，大部分3H5态的离子都可通过非辐射跃迁方式快速弛豫到上能级3F4能态，从而产生2 微米波段激光辐射。同时由于1.2微米波段吸收光谱很宽，掺铥固体激光材料对1微米附近（1030-1060纳米）的光也有一定的吸收，因此利用价格较低且技术成熟的1微米波段激光器腔内泵浦掺铥固体激光材料产生2微米激光是技术可行且有效的。
发明内容
本发明公开了一种腔内泵浦掺铥固体激光器，通过谐振腔镜合理镀膜，谐振腔输入镜与谐振腔输出镜组成1微米波段激光谐振腔，而谐振腔中间镜与谐振腔输出镜组成2微米波段激光谐振腔，构成了腔内泵浦的方式，具有结构紧凑、成本低及输出光束质量好的优点。
本发明是以如下技术方案实现的：
一种腔内泵浦掺铥固体激光器，由谐振腔输入镜、1微米波段激光介质、激光介质泵浦源、谐振腔中间镜、掺铥固体激光介质及谐振腔输出镜组成；谐振腔输入镜与谐振腔输出镜组成1微米波段激光谐振腔，谐振腔内放置中间镜，中间镜与谐振腔输出镜组成2微米激光谐振腔，谐振腔输入镜与谐振腔中间镜之间放置1微米波段激光介质，激光介质泵浦源泵浦1微米波段激光介质，实现1微米波段激光运转，谐振腔中间镜与谐振腔输出镜与之间放置掺铥固体激光介质。
进一步的，1微米波段激光介质是Nd掺杂或Yb掺杂的固体激光介质。
进一步的，谐振腔中间镜可对1微米波段基频波高透射率，同时对于2微米波段高反射率。
1微米波段激光谐振腔与2微米波段激光谐振腔的耦合，构建了腔内泵浦的方式，充分利用了腔内激光功率密度高且光束质量好的特点，可提高掺铥固体激光介质对于1微米波段泵浦激光的吸收。
本发明的有益效果是：采用腔内泵浦的方式，充分利用了腔内激光功率密度高且光束质量好的特点，可提高掺铥固体激光介质对于1微米波段泵浦激光的吸收。利用价格较低且技术成熟的1微米波段激光器腔内泵浦掺铥固体激光介质具有结构紧凑、成本低等优点，同时相对于传统的0.8微米半导体激光器泵浦的方案，高光束质量的1微米波段激光泵浦降低了2微米激光产生过程的量子亏损，降低并优化了掺铥固体激光介质内部的热负载，有利于改善2微米激光的输出光束质量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
1-谐振腔输入镜，2-激光介质泵浦源，3- 1微米波段激光介质，4-谐振腔中间镜，5-掺铥固体激光介质，6-谐振腔输出镜。
具体实施方式
本实施例将结合附图做进一步的介绍，如图1所示，本发明由谐振腔输入镜、1微米波段激光介质、激光介质泵浦源、谐振腔中间镜、掺铥固体激光介质及谐振腔输出镜组成；谐振腔输入镜1与谐振腔输出镜6组成1微米波段激光谐振腔，谐振腔内放置中间镜4，中间镜4与谐振腔输出镜6组成2微米激光谐振腔，谐振腔输入镜1与谐振腔中间镜4之间放置1微米波段激光介质3，激光介质泵浦源2泵浦1微米波段激光介质3，谐振腔中间镜4与谐振腔输出镜6与之间放置掺铥固体激光介质5。
进一步的，1微米波段激光介质，为Nd掺杂或Yb掺杂的固体激光介质。
进一步的，谐振腔中间镜可对1微米波段基频波高透射率，同时对于2微米波段高反射率。
激光介质泵浦源采用808 纳米半导体激光器来泵浦1微米波段激光介质，产生1微米波段激光。谐振腔输出镜的使用，它的作用为对1微米波段基频波高反射率，同时对于2微米波段激光部分反射，从而实现2微米波段激光输出。谐振腔输入镜的使用，它的作用为对1微米波段基频波高反射率。
凡运用本发明说明书及附图内容作出的等效结构变换，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种腔内泵浦掺铥固体激光器，由谐振腔输入镜、1微米波段激光介质、激光介质泵浦源、谐振腔中间镜、掺铥固体激光介质及谐振腔输出镜组成；谐振腔输入镜（1）与谐振腔输出镜（6）组成1微米波段激光谐振腔，谐振腔内放置中间镜（4），中间镜（4）与谐振腔输出镜（6）组成2微米激光谐振腔，谐振腔输入镜（1）与谐振腔中间镜（4）之间放置1微米波段激光介质（3），激光介质泵浦源（2）泵浦1微米波段激光介质（3），谐振腔中间镜（4）与谐振腔输出镜（6）与之间放置掺铥固体激光介质（5）。
2.根据权利要求1所述的一种腔内泵浦掺铥固体激光器，其特征在于：1微米波段激光介质，为Nd掺杂或Yb掺杂的固体激光介质。
3.根据权利要求1所述的一种腔内泵浦掺铥固体激光器，其特征在于：谐振腔中间镜可对1微米波段基频波高透射率，同时对于2微米波段高反射率。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107863682A (zh) * 2017-11-15 2018-03-30 江苏师范大学 实现1064nm到多波长红光的非线性光学变频装置
CN109873292A (zh) * 2019-03-12 2019-06-11 天津大学 一种拉曼激光内腔泵浦掺铥增益介质的蓝光固体激光器
CN112563872A (zh) * 2020-12-10 2021-03-26 江苏师范大学 一种基于gsa和esa双波长泵浦掺铥激光器
CN112688146A (zh) * 2020-12-25 2021-04-20 中红外激光研究院(江苏)有限公司 一种1064nm腔内泵浦2.3μm掺铥固体激光器
CN112886375A (zh) * 2021-01-22 2021-06-01 天津大学 一种1.6-1.7μm波段的短波长掺Tm光纤激光器
CN113991417A (zh) * 2021-10-29 2022-01-28 中红外激光研究院(江苏)有限公司 1.6μm掺铒激光腔内泵浦的2μm掺铥固体激光器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101572380A (zh) * 2009-06-03 2009-11-04 南京大学 2.12微米锁模激光器
CN102738697A (zh) * 2011-04-12 2012-10-17 深圳大学 一种2.7微米光纤激光器的实现方法和装置
CN103779775A (zh) * 2013-12-27 2014-05-07 中国科学院理化技术研究所 铥钬双掺激光器、激光增益介质和波长调控方法
CN104134927A (zh) * 2014-07-25 2014-11-05 上海交通大学 非线性效应调q光纤激光器
CN104409961A (zh) * 2014-11-07 2015-03-11 中国船舶重工集团公司第七一七研究所 一种线偏振输出的2μm激光器装置
CN106099633A (zh) * 2016-07-07 2016-11-09 江苏师范大学 一种中红外宽波带激光同时输出的激光器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101572380A (zh) * 2009-06-03 2009-11-04 南京大学 2.12微米锁模激光器
CN102738697A (zh) * 2011-04-12 2012-10-17 深圳大学 一种2.7微米光纤激光器的实现方法和装置
CN103779775A (zh) * 2013-12-27 2014-05-07 中国科学院理化技术研究所 铥钬双掺激光器、激光增益介质和波长调控方法
CN104134927A (zh) * 2014-07-25 2014-11-05 上海交通大学 非线性效应调q光纤激光器
CN104409961A (zh) * 2014-11-07 2015-03-11 中国船舶重工集团公司第七一七研究所 一种线偏振输出的2μm激光器装置
CN106099633A (zh) * 2016-07-07 2016-11-09 江苏师范大学 一种中红外宽波带激光同时输出的激光器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
马庆磊，宗楠等: "Q-Switched Tm:YAG Laser Intracavity-Pumped by a 1064 nm Laser", 《中国物理快报 英文版》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107863682A (zh) * 2017-11-15 2018-03-30 江苏师范大学 实现1064nm到多波长红光的非线性光学变频装置
CN107863682B (zh) * 2017-11-15 2019-12-24 江苏师范大学 实现1064nm到多波长红光的非线性光学变频装置
CN109873292A (zh) * 2019-03-12 2019-06-11 天津大学 一种拉曼激光内腔泵浦掺铥增益介质的蓝光固体激光器
CN112563872A (zh) * 2020-12-10 2021-03-26 江苏师范大学 一种基于gsa和esa双波长泵浦掺铥激光器
CN112563872B (zh) * 2020-12-10 2022-06-17 江苏师范大学 一种基于gsa和esa双波长泵浦掺铥激光器
CN112688146A (zh) * 2020-12-25 2021-04-20 中红外激光研究院(江苏)有限公司 一种1064nm腔内泵浦2.3μm掺铥固体激光器
CN112886375A (zh) * 2021-01-22 2021-06-01 天津大学 一种1.6-1.7μm波段的短波长掺Tm光纤激光器
CN113991417A (zh) * 2021-10-29 2022-01-28 中红外激光研究院(江苏)有限公司 1.6μm掺铒激光腔内泵浦的2μm掺铥固体激光器

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