CN112421370A - 一种基于准二能级激光辐射的自倍频全固态激光器 - Google Patents

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CN112421370A CN201910778980.0A CN201910778980A CN112421370A CN 112421370 A CN112421370 A CN 112421370A CN 201910778980 A CN201910778980 A CN 201910778980A CN 112421370 A CN112421370 A CN 112421370A
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Abstract

本发明涉及一种基于准二能级激光辐射的自倍频全固态激光器。该激光器包括泵浦源、聚焦系统、激光谐振腔、自倍频晶体。所述泵浦源发出的泵浦光，经过聚焦系统准直聚焦后，通过输入腔镜注入到所述自倍频晶体中，谐振腔设计实现自倍频晶体中准二能级辐射并实现基频激光，再利用自倍频晶体二阶非线性效应，实现激光自倍频激光发射。所述自倍频晶体为镱离子掺杂，所发射的激光自倍频激光波长在505‑520nm可调。本发明通过实现准二能级激光输出来降低量子亏损、优化激光与倍频两个过程的耦合效率，具有输出功率高、结构简单、成本低、温度及机械稳定性高、有利于产业化等特点。

Description

一种基于准二能级激光辐射的自倍频全固态激光器
技术领域
本发明涉及一种基于准二能级激光辐射的自倍频全固态激光器，属于激光技术领域。
背景技术
激光自倍频晶体是同时基于同时具有激光和倍频功能且可以通过激光与倍频功能有效复合在一块晶体中实现激光自倍频效果的功能晶体。所制备的激光器满足现今社会对光电功能晶体和器件的“功能化”、“复合化”、“材料器件一体化”的要求，受到了广泛关注，所制备的全固态激光器具有稳定、小型和低成本的特点，已在医疗、军事、娱乐、科研等各个领域获得了重要应用。自倍频激光器的效率决定了其应用范围和产业化前景，主要由晶体的激光效率、非线性光学频率变换的效率以及激光-倍频耦合效率决定。自1969年第一次激光自倍频报道以来，激光自倍频晶体和激光器发展迅速，其中部分钕离子掺杂的自倍频晶体和激光器获得了商品化应用，占据了部分小功率绿光市场，而如何提高自倍频激光器的效率并获得高功率输出一直是本领域的发展趋势。
从能量守恒的角度来说，激光自倍频过程中能量出口主要有激光过程、倍频过程以及量子亏损(即为泵浦光子能量与基频光子能量间的能量差)造成的产热过程三方面，因此在保持激光和倍频过程的基础上，降低量子亏损至关重要。相较于钕离子而言，对激光有贡献的镱离子能级结构简单，只有2F5/2及2F7/2两个能级，但该离子的能级结构易受所处晶格环境(主要是声子)的影响，在电子-声子耦合的作用下，镱离子能级可产生劈裂，在此基础上，利用所劈裂的三能级或准四能级所实现的激光辐射可以降低激光的阈值同时提高了本征的量子亏损，并且其重吸收及光子-声子耦合作用会改变该离子的光谱输出特性，导致激光输出波长，即基频光波长发生改变，进而影响自倍频的输出效率。综合分析镱离子能级结构，可以发现利用镱离子的准二能级系统(即为电子仅与一个低能量声子发生作用使2F7/2能级发生最低能级劈裂所构成的能级与2F5/2最低能级构成的能级系统)结构的跃迁并对其所产生的光子进行谐振产生激光，可能有效降低量子亏损及激光过程中的热效应，同时可能减少热效应对自倍频过程的影响，从而提高自倍频激光器的效率和功率及稳定性，而基于激光原理可知，由于电子的玻尔兹曼分布，其准二能级的下能级上占据的电子数较多，会引起较大的重吸收和激光阈值，因此对准二能级激光器的设计并在此基础上实现自倍频效应一直是激光领域的重要挑战之一。
发明内容
为了满足高功率、高效率自倍频全固态激光器的应用需求，针对现有技术的不足，本发明提供一种基于准二能级激光辐射的自倍频全固态激光器，特别是频率范围为505nm-520nm的镱离子掺杂的自倍频绿光激光器。
本发明要解决的技术问题是：降低激活离子镱离子的量子亏损、优化激光与倍频两个过程的耦合效率，在镱离子掺杂自倍频晶体中实现高功率、高效率的505-520nm绿光自倍频输出。
发明概述：
镱离子掺杂激光自倍频晶体的发射谱线较宽，可实现980-1100nm出射。就激活离子镱离子而言，其量子亏损与出射波长正相关。量子亏损大所带来的弊端就是激光过程中的产热高，且自倍频这一非线性过程也会产热，不利于高功率、高效率的激光输出。本发明的优势在于所选出射波长短，因此有益于高功率、高效率的激光输出。本发明核心技术为选择从1010-1040nm波段激光起振，通过谐振腔及镀膜的优化设计实现低量子亏损的1010-1040nm波段的准二能级激光输出；同时，通过镱离子掺杂自倍频晶体的相位匹配角度切割，实现高功率、高效率505-520nm绿光激光输出，从而获得准二能级自倍频全固态激光器。
术语解释：
上述高反射是指对特定波长或波段入射光的反射率大于99％。
上述高透过是指对特定波长或波段光的透过率大于99％。
本发明的技术方案如下：
一种准二能级自倍频全固态激光器，包括
-泵浦源和沿光路设置的聚焦系统、激光谐振腔；所述泵浦源提供900-980nm的泵浦光；
-激光谐振腔中的自倍频晶体，通过自倍频激光晶体产生激光振荡和非线性频率转换；所述自倍频晶体是镱离子掺杂的激光自倍频晶体，优选的所述自倍频晶体为镱离子掺杂的硼酸钙氧稀土盐、镱离子掺杂的四硼酸铝稀土盐或镱离子掺杂的铌酸锂晶体；
-由被布置在所述自倍频晶体第一侧的输入腔镜和被布置在所述自倍频晶体第一侧相对的第二侧的输出腔镜组成所述的激光谐振腔，所述输入腔镜和输出腔镜分别有介质膜以实现电子在准二能级跃迁发射的1010-1040nm波段激光、同时抑制准三能级电子跃迁产生的1040nm-1100nm波段的激光辐射；
-所述泵浦源出射的泵浦光经所述聚焦系统准直聚焦到所述自倍频晶体入射面上；
所述自倍频晶体吸收泵浦光能量在所述激光谐振腔中产生基频光，基频光利用所述自倍频晶体的倍频效应进行倍频，实现505nm-520nm绿光激光输出。优选的绿光激光输出波长是507nm-515nm。
根据本发明优选的，所述输入腔镜和输出腔镜分别有介质膜以实现电子在准二能级跃迁发射的1015-1030nm波段激光辐射、同时抑制准三能级电子跃迁产生的1040nm-1100nm波段的激光辐射。
根据本发明优选的，所述自倍频晶体通光方向是自倍频的相位匹配方向，即沿晶体非主平面有效非线性系数最大方向切割。根据所选自倍频晶体的种类及自倍频激光的输出波长确定。例如自倍频晶体优选硼酸钙氧稀土盐晶体时，最佳的相位匹配方向为与自倍频晶体折射率最大的主轴方向(Z轴)为110°±10°范围且与自倍频晶体最小的折射率主轴方向(X轴)为(40°±10°)范围，该切割角度是针对505-520nm绿光自倍频的方向，实现绿光505-520nm的自倍频；自倍频晶体优选四硼酸铝稀土盐晶体时，最佳的相位匹配方向为与自倍频晶体折射率最大的主轴方向(Z轴)为35°±10°范围(与X轴成0°±1°)，进一步优选为与自倍频晶体折射率最大的主轴方向(Z轴)33°±5°范围，该切割角度同样是针对505-520nm绿光自倍频的方向，实现绿光505-520nm的自倍频。
根据本发明，所述自倍频晶体不镀膜或在通光面镀有对泵浦光、基频光以及倍频光高透过的介质膜。
根据本发明优选的，所述自倍频晶体截面中心与散热面的距离为0.5mm-20mm，进一步优选的自倍频晶体截面中心与散热面的距离为1-10mm。该设计能有效提高器件散热性。激光过程和倍频过程均会产生热，该热量一般通过散热面散出。因此晶体截面中心与散热面的距离要恰当，以利于晶体内部热量的散出。所谓散热面是指激光晶体除通光面之外的面。激光器工作时自倍频晶体散热面进行制冷，当晶体的截面为长方形或正方形时，晶体截面中心即为对角线的交点；若为圆形，晶体截面中心则为圆心。
根据本发明优选的，输出腔镜上还有对泵浦源光源高反射的介质膜；以增加晶体对于泵浦光的有效吸收。
根据本发明，所述输入腔镜是输入镜镀以介质膜A形成，或者是在所述自倍频晶体的光入射端镀以介质膜A形成；所述介质膜A至少有对900-1000nm高透过、对1010-1040nm及505-520nm高反射。
根据本发明，所述输出腔镜是输出镜镀以介质膜B形成，或者是在所述自倍频晶体的光出射端镀以介质膜B形成；所述介质膜B至少有对900-980nm及1010-1030nm高反射、对505-515nm及1040-1100nm高透过的介质膜，或对900-980nm及1010-1040nm高反射、对505-520nm高透过及对1045-1100nm部分透过的介质膜。
根据本发明，所述镱离子掺杂自倍频晶体的镱离子掺杂浓度为5％-35％，优选镱离子掺杂浓度为10％-25％。最优选，镱离子掺杂浓度为10％-15％。
根据本发明优选的，所述泵浦源为钛宝石激光器或激光二极管激光器；进一步优选的，所述泵浦源为发射波长970-980nm的激光二极管激光器。
根据本发明优选的,所述自倍频晶体为镱离子掺杂的硼酸钙氧稀土盐、镱离子掺杂的四硼酸铝稀土盐或镱离子掺杂的铌酸锂晶体；其中，所述镱离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体选自镱掺杂硼酸钙氧钇、镱掺杂硼酸钙氧镧、镱掺杂硼酸钙氧钆之一种或2种或3种所形成的混晶；所述镱离子掺杂的四硼酸铝稀土盐选自镱掺杂四硼酸铝钇、镱掺杂四硼酸铝钆之一种或2种所形成的混晶。
根据本发明，自倍频晶体通光面为圆柱形、长方形、正方形或其他形状，通光方向长度为2-15mm，根据具体激光器的规格而定。特别优选的，所述自倍频晶体截面中心与散热面的距离为1-5mm，通光方向长度3.5-8mm。
本发明所述的聚焦系统由单个或多个凸透镜组成，其焦距根据具体使用情况而定，优选的焦距是1-10cm。可参照现有技术。
根据本发明，一个优选的实施方式是：
一种基于准二能级激光辐射的自倍频全固态激光器，包括沿光路方向依次排列的泵浦源、聚焦系统、激光谐振腔，自倍频晶体；其中，所述自倍频晶体是镱离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体，镱离子掺杂浓度为10％-15％，通光方向沿有效非线性系数最大的相位匹配方向切割，切割角度为与Z轴成(110°±5°)且与X轴成(40°±5°)角；在所述自倍频晶体的入射光端镀有介质膜A，出射光端镀有介质膜B，所述介质膜A与介质膜B形成激光谐振腔。所述介质膜A是对900-1000nm高透过、对1010-1040nm及505-520nm高反射的介质膜；所述介质膜B是对900-980nm及1010-1030nm高反射、对505-515nm及1040-1100nm高透过的介质膜。该方式将腔镜镀于自倍频晶体通光面(两端镀介质膜A、介质膜B)所成激光器也称基于准二能级激光辐射的微片式自倍频全固态激光器。
根据本发明，另一个优选的实施方式是：
一种基于准二能级激光辐射的自倍频全固态激光器，包括沿光路方向依次排列的泵浦源、聚焦系统、激光谐振腔和在激光谐振腔内的自倍频晶体；其中，所述自倍频晶体是镱离子掺杂四硼酸铝稀土盐晶体，镱离子掺杂浓度为10％-15％，通光方向沿有效非线性系数最大的相位匹配方向切割，切割角度为：与Z轴成(33°±5°)；所述激光谐振腔由镀介质膜A的输入镜和镀介质膜B的输出镜组成，所述输入镜镀有对900-1000nm高透过、对1010-1040nm及505-520nm高反射的介质膜A，输出镜镀有对900-980nm及1010-1040nm高反射、对505-520nm高透过及对1045-1100nm部分透过的介质膜B。
本发明通过谐振腔及镀膜的设计来优化准二能级激光输出阈值，优化镱离子掺杂浓度和晶体尺寸参数来降低重吸收效应，同时注意自倍频晶体沿有效非线性系数最大的相位匹配角度切割来实现最优的非线性频率转换。本发明通过实现准二能级激光输出来降低量子亏损、优化激光与倍频两个过程的耦合效率，降低量子亏损可降低热效应，有助于实现高功率输出；而优化耦合效率可将激光与倍频两种效应更好的进行转化，主要可以提高激光的输出功率与效率。本发明首次在镱离子掺杂的自倍频晶体中实现高功率(＞5W)、高效率(＞25％)的505-520nm绿光自倍频输出，且该激光器具有稳定、紧凑等优势，可批量化生产，在医疗、全息、干涉、光存储等领域有着重要的应用。
与现有自倍频全固态激光器相比，本发明的有益效果包括：
1、本发明所涉及的自倍频全固态激光器优选使用镱离子掺杂的硼酸钙氧稀土盐及四硼酸铝稀土盐晶体作为增益介质，所使用的激活离子可实现准二能级的1010-1040nm基频激光输出，量子亏损低、发射谱线宽，并能通过倍频实现高功率505-520nm的绿光输出。本发明人经过大量研究发现，通过实现准二能级激光输出来降低量子亏损、优化激光与倍频两个过程的耦合效率是高功率、高效率自倍频激光输出的关键，进而通过镀膜等技术手段实现从1010-1040nm波段激光选择起振；同时利用其非线性光学效应，合理的设计切割角度，实现有效的倍频绿光输出，获得该高功率、高效率自倍频激光器。在目前实验室泵浦功率最高28.5W的条件下，倍频光输出功率在6.2W以上，效率可达30％以上；增大泵浦源最高功率，倍频光输出功率功率可达10W以上。远高于目前报道的Nd:GdCOB自倍频绿光输出的最高输出功率3.01W、效率20％的性能指标。
2、自倍频激光过程的基础是集激光和倍频效应于一身的自倍频晶体，因此如何生长出高光学质量、具有优良的热稳定性和物理化学稳定性的自倍频晶体非常重要。本发明所涉及的镱掺杂四硼酸铝稀土盐晶体可使用助熔剂法生长，目前其生长所需的熔剂体系、籽晶取向、熔质浓度、温度控制等已发展成熟；所涉及的镱掺杂铌酸锂及镱掺杂硼酸钙氧盐晶体均可采用提拉法进行晶体生长，能在短时间内获得大尺寸晶体，相应地可降低自倍频晶体成本。作为非线性基质，四硼酸铝稀土盐、铌酸锂及硼酸钙氧稀土盐晶体均具有优良的热稳定性及物理化学稳定性。
3、本发明的基于准二能级激光辐射的自倍频全固态激光器是采用集激光和倍频效应于一身的镱离子掺杂铌酸锂、镱离子掺杂硼酸钙氧稀土盐及镱离子掺杂四硼酸铝稀土盐晶体等自倍频晶体，通过谐振腔、膜系的合理设计实现绿光的激光器。与现有可实现505-520nm波段的绿光激光器相比，本发明的激光器具有结构简单、稳定、紧凑、体积小等优势；降低了生产调试和加工难度，易于装调，保证了生产过程中的一致性，易于批量化生长；从自倍频激光过程上来讲，实现了准二能级的低量子亏损激光运转及激光与倍频两效应的高效耦合，具有输出功率高、效率高等优势。
附图说明
图1为实施例1基于准二能级激光辐射的自倍频全固态激光器的微片式结构示意图。其中，7是自倍频晶体入射面镀以对900-1000nm高透过、对1010-1040nm及505-520nm高反射的介质膜；8是自倍频晶体出射面镀以对900-980nm及1010-1030nm高反射、对505-515nm及1040-1100nm高透过的介质膜。
图2为实施例1的基于准二能级激光辐射的微片式自倍频全固态激光器激光输出波长图谱；横坐标是波长(nm)，纵坐标是强度(任意单位)。
图3为实施例1的基于准二能级激光辐射的微片式自倍频全固态激光器的输出功率图，横坐标是泵浦功率(W)，纵坐标是输出功率(W)。
图4为实施例6基于准二能级激光辐射的自倍频全固态激光器的结构示意图。其中：1是泵浦源；2是激光聚焦系统，将泵浦源发出的光聚焦于自倍频晶体中；3是输入镜，镀以对900-1000nm高透过、对1010-1040nm及505-520nm高反射的介质膜；4是自倍频晶体，沿有效非线性系数最大的相位匹配方向切割，镀有对泵浦光、基频光以及倍频光高透过的介质膜；5是输出镜，镀以对900-980nm及1010-1040nm高反射、对505-520nm高透过及对1045-1100nm部分透过的介质膜；6是自倍频绿光输出。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1：
实现510nm绿光输出的基于准二能级激光辐射的微片式自倍频全固态激光器
结构如图1所示，沿光路方向依次排列的泵浦源1、聚焦系统2、自倍频晶体4；其中，所述自倍频晶体4是镱离子掺杂硼酸钙氧钇晶体，镱离子掺杂浓度为15％，通光方向沿1020nm有效非线性系数最大的相位匹配方向切割，切割角度为与Z轴成(110°±5°)且与X轴成(40°±5°)，自倍频晶体4通光长度为6mm，截面中心与散热面的距离为1mm。
在自倍频晶体的入射光端镀有介质膜7，出射光端镀有介质膜8，所述介质膜7与介质膜8形成激光谐振腔。所述介质膜7是对900-1000nm高透过及对1020-1030nm高反射的介质膜；所述介质膜8是对900-980nm及1020nm高反射、对1025-1030nm高透过、对510-515nm高透过的介质膜。泵浦源1是发射波长为976nm的激光二极管，激光聚焦系统2为2个焦距为2cm的聚焦镜。开启泵浦源1(最高功率28.5W)，加大泵浦功率，可实现510nm绿色激光输出，输出波长如图2所示，输出功率如图3所示，输出功率为6.2W、效率为30％。
降低量子亏损可以看输出的基频波长，从图2中看出，基频光的波长为1020nm，量子亏损已被降至5％以下。通过输出功率与效率可看激光与倍频两个过程的耦合效率，如图3所示，可实现6.2W的输出，转换效率可为30％。若泵浦源功率进一步提高，可获得更高的输出功率。
对比：目前报道的Nd:GdCOB自倍频绿光输出的最高输出功率为3.01W，效率为20％。
实施例2：
如实施例1所述，所不同的是泵浦源3为钛宝石激光器，发射波长为900nm，镱掺杂硼酸钙氧钆晶体长度为20mm，切割角度：与Z轴成(110±1°)、与X轴成(43°±1°)，聚焦系统由焦距为10cm和5cm的两个凸透镜构成。实现的是波长为506nm的绿色激光输出。
实施例3：
如实施例1所述，所不同的是自倍频晶体为镱掺杂硼酸钙氧镧晶体，镱离子掺杂浓度为10％。晶体通光方向为1030nm有效非线性系数最大的相位匹配方向，即切割角度为与Z轴成(110°±1°)、与X轴成(36°±1°)，实现的是波长为515nm的绿色激光输出。
实施例4：
如实施例1所述，所不同的是自倍频晶体为镱掺杂硼酸钙氧钆与镱掺杂硼酸钙氧钇的混晶，镱离子掺杂浓度为20％，晶体长度为4mm，通光面表面不镀膜。实现的是波长为511nm的绿色激光输出。
实施例5：
如实施例1所述，所不同的是自倍频晶体为镱掺杂铌酸锂晶体，镱离子掺杂浓度为25％，晶体通光长度为15mm。实现的是波长为520nm的绿色激光输出。
实施例6：
实现518nm绿色激光输出的准二能级自倍频全固态激光器
结构如图4所示，由泵浦源1、激光聚焦系统2、输入镜3、自倍频晶体镱掺杂四硼酸铝钇晶体4、和输出镜5沿光路顺序排列而成。
泵浦源1是发射波长为976nm的激光二极管，泵浦源功率最高限额30W；
激光聚焦系统2为2个焦距为2cm的聚焦镜，输入镜3为平平镜，且通光端面上镀以对900-1000nm高透过及对1036nm高反射的介质膜；
所述镱掺杂四硼酸铝钇晶体4的镱离子掺杂浓度为10％，通光方向沿1036nm有效非线性系数最大的相位匹配方向切割，所述镱掺杂四硼酸铝钇晶体截面为长方形，截面中心与散热面的距离为1mm，通光长度为10mm，通光面抛光并镀以对900-1100nm和518nm高透过介质膜；切割角度为：与Z轴成(32°±1°)、与X轴成(0°±1°)。该方向可用激光波长为1064nm激光器确定。
所述输出镜5镀以对900-980nm及1036nm高反射、对1045-1100nm透过率为40％，对518nm高透过的介质膜。
开启泵浦源1，加大泵浦功率，可实现518nm绿色激光输出。
本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变型。

Claims (9)

1.一种基于准二能级激光辐射的自倍频全固态激光器，包括
-泵浦源和沿光路设置的聚焦系统、激光谐振腔；所述泵浦源提供900-980nm的泵浦光；
-激光谐振腔中的自倍频晶体，通过自倍频激光晶体产生激光振荡和非线性频率转换；所述自倍频晶体是镱离子掺杂的具有自倍频性能的晶体，优选的所述自倍频晶体为镱离子掺杂的硼酸钙氧稀土盐、镱离子掺杂的四硼酸铝稀土盐或镱离子掺杂的铌酸锂晶体；
-由被布置在所述自倍频晶体第一侧的输入腔镜和被布置在所述自倍频晶体第一侧相对的第二侧的输出腔镜组成所述的激光谐振腔，所述输入腔镜和输出腔镜分别有介质膜以实现电子在准二能级跃迁发射的1010-1040nm波段激光辐射、同时抑制准三能级电子跃迁产生的1040nm-1100nm波段的激光辐射；
-所述泵浦源出射的泵浦光经所述聚焦系统准直聚焦到所述自倍频晶体入射面上；
所述自倍频晶体吸收泵浦光能量在所述激光谐振腔中产生准二能级电子跃迁产生的基频光，基频光利用所述自倍频晶体的倍频效应进行倍频，实现505nm-520nm绿光激光输出，优选的是507nm-515nm绿光激光输出。
2.如权利要求1所述的自倍频全固态激光器，其特征在于所述自倍频晶体通光方向是自倍频的相位匹配方向；优选的，当自倍频晶体为硼酸钙氧稀土盐晶体时，所述相位匹配方向为与自倍频晶体折射率最大的主轴方向110°±10°范围且与自倍频晶体最小的折射率主轴方向为(40°±10°)范围；当自倍频晶体为四硼酸铝稀土盐晶体时，所述相位匹配方向为与自倍频晶体折射率最大的主轴方向(Z轴)为35°±10°范围。
3.如权利要求1所述的自倍频全固态激光器，其特征在于，所述自倍频晶体不镀膜或在通光面镀有对泵浦光、基频光以及倍频光高透过的介质膜；优选的，输出腔镜上还有对泵浦源光源高反射的介质膜。
4.如权利要求1所述的自倍频全固态激光器，其特征在于，所述自倍频晶体截面中心与散热面的距离为1-10mm；优选的自倍频晶体截面中心与散热面的距离为1-5mm；优选自倍频晶体通光方向长度2-8mm。
5.如权利要求1所述的自倍频全固态激光器，其特征在于，所述输入腔镜是输入镜镀以介质膜A形成，或者是在所述自倍频晶体的光入射端镀以介质膜A形成；所述介质膜A至少有对900-1000nm高透过、对1010-1040nm及505-520nm高反射的介质膜。
6.如权利要求1所述的自倍频全固态激光器，其特征在于，所述输出腔镜是输出镜镀以介质膜B形成，或者是在所述自倍频晶体的光出射端镀以介质膜B形成；所述介质膜B至少有对900-980nm及1010-1030nm高反射、对505-515nm及1040-1100nm高透过的介质膜，或对900-980nm及1010-1040nm高反射、对505-520nm高透过及对1045-1100nm部分透过的介质膜。
7.如权利要求1所述的自倍频全固态激光器，其特征在于，所述镱离子掺杂激光自倍频晶体，镱离子掺杂浓度为5％-35％，优选镱离子掺杂浓度为10％-25％；最优选，镱离子掺杂浓度为15％-20％。
8.如权利要求1所述的自倍频全固态激光器，其特征在于，所述镱离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体选自镱掺杂硼酸钙氧钇、镱掺杂硼酸钙氧镧、镱掺杂硼酸钙氧钆之一种或2种或3种所形成的混晶；所述镱离子掺杂的四硼酸铝稀土盐选自镱掺杂四硼酸铝钇、镱掺杂四硼酸铝钆之一种或2种所形成的混晶。
9.如权利要求1所述的自倍频全固态激光器，其特征在于，所述泵浦源为钛宝石激光器或激光二极管激光器；优选的，所述泵浦源为发射波长970-980nm的激光二极管激光器。
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