CN113540938A - 一种用于libs测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器，半导体泵浦源发出的808nm泵浦光经过泵浦光准直系统入射到激光晶体内，激光晶体产生受激辐射输出1064nm激光，通过调节泵浦脉冲参数，可以实现单脉冲或双脉冲激光的输出；输出激光打在分束镜上，分束镜分出两个光路，一路反射固定比例的1064nm脉冲激光，一路透射剩余所述脉冲激光；被反射的1064nm激光作为信号光被光敏二极管接收后进入信号整形放大器探测，并输出TTL信号。本发明的激光器实现了高峰值功率、窄脉宽、多脉冲、无制冷且能对外输出激光时序信号，输出的信号可以用于触发光谱仪进行等离子体光谱的同步测量。

Description

一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器

技术领域

本发明涉及激光光谱分析技术领域，更具体的说是涉及一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器。

背景技术

激光因其固有的高相干性、高单色性、高亮度和高方向性等优点，在科研和工业等领域得到广泛的应用。1960年，第一台激光器的问世标志着激光应用时代的到。然而，最初采用的是传统的灯泵浦技术，其热效应十分严重导致了泵浦效率极低。1962年，R.N.Hall等人研制成功了砷化镓半导体激光器，随后的1963年，T.H.Newman首先提出了采用激光二极管泵浦全固态(DPSS：Diode Pumped Solid State)激光器的思想。20世纪70年代，半导体理论和LD制造工艺都取得了相应的发展和提高，采用全新异质结的LD已经可在室温下稳定运转，但是其它关键问题还没能很好地解决，输出功率仍然较低，DPSS激光器在这一阶段的发展比较缓慢。1971年，F.W.Ostermeyer报道了世界上第一台能在室温下连续工作的全固态Nd:YAG激光器，其输出波长为1064nm。20世纪90年代至今，在基本解决早期制约LD发展的技术和制造问题后，半导体激光器的研究逐渐转向高稳定性、长寿命、宽波段的高性能方向。LD泵浦固态激光器效率高、体积小、稳定可靠的优点早在60年代就为人们所认知。早期主要使用闪光灯对增益介质进行泵浦，但是闪光灯的发射谱线很宽，虽然能量大但是转效率很低而且有严重的热效应，这制约了激光器实现无水冷、小型化的目标。LD的发射谱线窄，一般为2～3nm，并可以通过温度控制等方式调节中心波长，能够更好的匹配晶体的吸收峰和LD的发射峰，从而提高泵浦能量利用率，减小废热的产生。无用热的减少也提升了激光系统的可靠性，使激光器能高效率的稳定运行。所以LD在DPSS激光器中的应用逐渐取代了传统的闪光灯泵浦的方式，它不仅提高了全固态激光器的转换效率，还促进了全固态激光器结构的小型化。

目前激光二极管泵浦的全固态激光器领域存在的技术问题是：高峰值功率的激光输出一般需要较高的泵浦能量，同时大的泵浦能量会使激光晶体有严重的热效应，而制约着激光器实现高峰值功率输出和小型化。同时，大能量泵浦时需要激光晶体对泵浦能量有充足的吸收，一般需要吸收率能达到80％以上。这就要求激光晶体的长度比较长，这制约着激光器实现窄脉宽的输出。

因此，如何提供一种高峰值功率微型纳秒无制冷激光器是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器，采用LD端面泵浦键合晶体微型腔的结构，提高了激光器输出单脉冲能量，降低了输出脉冲宽度，同时缩小了激光器的体积。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器，包括按照光传播方向依次设置的半导体泵浦源、泵浦光准直系统、激光晶体、分束镜和信号整形放大器；所述半导体泵浦源输出泵浦光通过光纤传输至所述泵浦光准直系统的光纤接口；所述泵浦光准直系统接收所述泵浦光，将所述泵浦光耦合入所述激光晶体；所述激光晶体作为谐振腔和被动调Q器件输出脉冲激光至分束镜；所述分束镜分出两个光路，一路反射固定比例的所述激光至所述信号整形放大器，一路透射剩余所述脉冲激光；所述信号整形放大器输出TTL信号。

优选的，所述半导体泵浦源采用808nm半导体激光器输出808nm泵浦光，输出峰值功率大于300W，重复频率1Hz-100Hz可调，脉冲宽度100μs～500μs可调。

优选的，所述泵浦光准直系统包括平凸透镜；所述平凸透镜表面镀有808nm增透膜；所述平凸透镜固定在激光头内，形成稳定的共轴准直系统，所述激光头内还固定有激光晶体、分束镜和信号整形放大器。

优选的，808nm泵浦光经所述激光晶体产生1064nm脉冲激光。

优选的，激光晶体由四段晶体采用热键合技术键合组成；第一段晶体采用未掺杂的YAG晶体，808nm泵浦光经过第一段晶体打在Nd:YAG晶体上，用于Nd:YAG晶体散热；第二段晶体采用Nd:YAG晶体，作为激光器谐振腔内的增益介质；第三段晶体采用Cr:YAG晶体，作为所述激光器的调Q器件，产生1064nm脉冲激光；第四段晶体采用未掺杂的YAG晶体，镀有对1064nm透过率为30％～70％的膜。键合的激光晶体在保证晶体散热的同时极大的缩小了激光器谐振腔的体积。

优选的，所述分束镜相对光透射传播方向倾斜45°角固定，用于反射和透射1064nm激光；其中对于1064nm激光的反射率为固定值，剩余1064nm激光被透射；被分束镜反射的1064nm激光作为信号光传输至信号整形放大器，用于触发外接仪器，被分束镜透射的1064nm激光作为打靶激光，作用于靶体表面。

优选的，所述信号整形放大器用于接收探测被所述分束镜反射的1064nm激光，并同步输出TTL信号；TTL信号宽度10ns至10μs可调；TTL信号可用于触发光谱仪等其他仪器设备，进行等离子体光谱的同步测量，且体积小巧。

优选的，所述信号整形放大器通过光敏二极管接收所述分束镜反射的1064nm激光。

优选的，激光器还包括高反射镜，采用镀膜工艺将对1064nm激光全部反射的高反膜镀在所述第一段晶体靠近准直系统的端面，作为激光器谐振腔的高反镜。

优选的，激光器还包括耦合输出镜，采用镀膜工艺将对波长为1064nm激光反射率为30％～70％的膜镀在所述第四段晶体靠近分束镜的端面作为激光器的耦合输出镜。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器，半导体泵浦源发出的808nm泵浦光经过泵浦光准直系统入射到激光晶体内，激光晶体产生受激辐射输出1064nm激光，1064nm激光打在分束镜上，其中固定比例的1064nm激光被分束镜反射；被反射的1064nm激光作为信号光被光敏二极管接收后进入信号整形放大器探测，并输出TTL信号。

本发明所提供的激光器是高峰值功率的微型纳秒无制冷激光器能获得超过5MW峰值功率的1064nm激光输出。支持上述技术效果的技术特征包括：

第一，本发明激光器的谐振腔很短；

第二，本发明提供的泵浦源能够提供较大能量的808nm泵浦光；

第三，本发明所使用的激光晶体是键合晶体，极大的缓解了激光晶体的热效应和增强激光器的散热能力。

本发明所使用的键合晶体实现了激光器的微型化。

本发明实现无制冷的技术特征包括：

第一，本发明使用的激光晶体是键合晶体，极大的缓解了激光晶体的热效应和增强激光器的散热能力；

第二，本发明所提供的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器是由LD脉冲泵浦激光晶体实现的，可以使激光器工作在较低的占空比模式下，这样利于降低激光器发热量；

第三，本发明所提供的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器所使用的晶体外包裹了一层铟箔提升了激光器散热能力。分束镜与信号整形放大器解决了被动调Q激光器无法输出脉冲时序的问题。

本发明的激光器实现了高峰值功率、窄脉宽、多脉冲、无制冷且能对外输出激光时序信号，输出的信号可以用于触发光谱仪进行等离子体光谱的同步测量。

目前获得高峰值功率的激光器多采用侧面泵浦结构，激光晶体较长，谐振器长度较长，难以输出脉冲宽度窄、峰值功率高的激光。本发明与常规的侧面泵浦的激光器相比，具有如下优点：

第一、键合晶体结构可以实现单脉冲能量大于10mJ、脉冲宽度小于2ns的激光输出。通常脉冲宽度为10ns的激光打靶时，脉冲前沿约1ns时间内的能量用于在靶体表面诱导产生等离子体，而后续脉冲能量大部分被等离子体吸收，产生等离子体屏蔽效应。而本发明所提供激光器输出激光的脉冲宽度小于2ns，其激光能量主要用来产生等离子体，减少了等离子体对脉冲能量的吸收，削弱了等离子体屏蔽效应，提高靶材对激光能量的吸收和激光烧蚀的稳定性；

第二、所选用的调Q晶体Cr:YAG的透过率低，这能提供很短的激光脉冲输出。同时，采用脉冲泵浦，降低泵浦的占空比，减小激光器的热积累；

第三、本发明具有很好的实用性，可实现多脉冲激光输出，输出峰值功率高、体积小巧、无制冷，并且适合工业批量生产，可广泛用于军事、科研、测绘等领域，具有广泛的应用前景和商业价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器结构示意图；

图2附图为本发明提供的激光晶体结构示意图；

图3附图为本发明提供的激光器以10Hz重复频率工作一小时的能量稳定性示意图；

图4附图为本发明提供的激光器输出脉冲宽度示意图；

图5附图为本发明提供的激光器输出多脉冲时脉冲时序图；

图6附图为本发明提供的激光器用于LIBS光谱测量结构示意图；

图7附图为本发明提供的单脉冲模式对Ni元素定量分析曲线图；

图8附图为本发明提供的单脉冲模式时PCA分类图；

图9附图为本发明提供的双脉冲模式与单脉冲模式光谱对比图；

图10附图为本发明提供的双脉冲模式对Cr元素定量分析曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种用于激光诱导击穿光谱(LIBS)测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器，包括按照光传播方向依次设置的半导体泵浦源、泵浦光准直系统、激光晶体、分束镜和信号整形放大器；半导体泵浦源输出泵浦光通过光纤传输至泵浦光准直系统的光纤接口；泵浦光准直系统接收泵浦光，将泵浦光耦合入激光晶体；激光晶体输出泵浦光和激光至分束镜；分束镜反射激光至信号整形放大器；信号整形放大器输出TTL信号。

为了进一步优化上述技术方案，半导体泵浦源采用808nm半导体激光器输出808nm泵浦光，输出峰值功率大于300W，重复频率1Hz-100Hz可调，脉冲宽度100μs～500μs可调。

为了进一步优化上述技术方案，泵浦光准直系统包括平凸透镜；平凸透镜表面镀有808nm增透膜；平凸透镜固定在激光头内，形成稳定了共轴准直系统。

为了进一步优化上述技术方案，激光晶体由四段晶体采用热键合技术键合组成；第一段晶体采用未掺杂的YAG晶体，并镀有808nm增透膜和1064nm高反膜；第二段晶体采用Nd:YAG晶体，作为激光器的增益介质；第三段晶体采用Cr:YAG晶体，作为激光器的调Q器件；第四段晶体采用未掺杂的YAG晶体，后表面镀有对808nm激光全部透过的增透膜和对1064nm透过率为30％～70％的双色膜。键合的激光晶体在保证晶体散热的同时极大的缩小了激光器谐振腔的体积。同时，降低了激光器输出激光的脉冲宽度，减小了激光器的热效应，实现了传导冷却，避免了增设复杂的半导体制冷器(TEC)或水冷装置，在不需要水冷、风冷这样复杂的冷却系统情况下也可以正常工作。

本实施例中，被动调Q激光器输出的激光脉冲天然存在时序抖动问题，而在LIBS光谱测量中需要激光脉冲时序与光谱测量同步，所以需要1064nm激光脉冲信号作为触发信号。

为了进一步优化上述技术方案，分束镜相对光透射传播方向倾斜45°角固定。1064nm激光打在分束镜上，其中固定比例的1064nm激光被分束镜反射；被分束镜反射的1064nm激光作为信号光传输至信号整形放大器。

为了进一步优化上述技术方案，信号整形放大器用于接收探测被分束镜反射的微弱的1064nm激光，并同步输出TTL信号；TTL信号宽度10ns至10μs可调；TTL信号可用于触发光谱仪，进行等离子体光谱的同步测量，且体积小巧。

为了进一步优化上述技术方案，激光器还包括高反射镜，采用镀膜工艺将高反射镜镀在晶体端面，对波长为1064nm的激光全部反射。

为了进一步优化上述技术方案，激光器还包括耦合输出镜，采用镀膜工艺将耦合输出镜镀在晶体端面，对1064nm激光透过率为30％～70％。

激光器输出的峰值功率大于5MW。

激光器能实现多脉冲输出，多脉冲用于LIBS光谱测量时可对靶体进行多次烧蚀，并实现零延时光谱测量，从而大幅度的提升光谱信号强度。

激光器体积小巧便携，激光头尺寸可小于

激光器能输出与激光脉冲同步的TTL信号，该信号可用于触发光谱仪，进行等离子体光谱的同步测量。

如图1所示，本发明的一种用于激光诱导击穿光谱(LIBS)测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器包括按照泵浦光传播方向依次设置的半导体泵浦源1、泵浦光准直系统4、激光晶体5、分束镜6和信号整形放大器7；其中：

光纤耦合的半导体激光器作为半导体泵浦源1，其发射波长为808nm，重复频率1Hz-100Hz可调，脉宽100μs-500μs可调；并采用光纤2通过光纤接口3连接至泵浦光准直系统4，用于传输泵浦光；

泵浦光准直系统4用于将泵浦光耦合入激光晶体5；泵浦光准直系统4由平凸透镜组成，透镜镀有808nm的增透膜，透镜固定在激光头内，形成稳定的共轴准直系统；

激光晶体5是激光器的主要部件，采用热键合技术将YAG晶体、Nd:YAG晶体、Cr:YAG晶体、YAG晶体四段晶体键合在一起；第一段是未掺杂的YAG晶体，镀有808nm增透膜和1064nm高反膜；第二段是Nd:YAG晶体，是激光器的增益介质；第三段是Cr:YAG晶体，是激光器的调Q器件；第四段是未掺杂的YAG晶体，后表面镀有808nm增透膜和1064nm具有一定透过率的双色膜；

分束镜6工作在45°角，被分束镜6透射的为1064nm的激光，反射率为固定值；被分束镜6反射的部分1064nm激光可作为信号光被信号整形放大器7探测；分束镜6透射的剩余1064nm激光主要用于打靶。

信号整形放大器7用于接收被分束镜6反射的微弱1064nm激光，并输出TTL信号；1064nm激光信号和TTL信号之间延迟小于10ns；TTL信号宽度10ns至10μs可调；该TTL信号可用于触发光谱仪，进行等离子体光谱的同步测量。

如图2所示，激光晶体构成微型激光谐振腔，采用热键合技术将YAG晶体、Nd:YAG晶体、Cr:YAG晶体、YAG晶体四段晶体键合在一起；第一段是未掺杂的YAG晶体，镀有808nm增透膜和1064nm高反膜，图2中高反镜HR即为此处所述的1064nm高反膜，激光晶体的两端均可镀808nm增透膜；第二段是Nd:YAG晶体，是激光器的增益介质；图2中SA指饱和吸收体，是第三段Cr:YAG晶体，是激光器的调Q器件；第四段是未掺杂的YAG晶体，后表面镀有808nm增透膜和1064nm具有一定透过率的双色膜，如图2中S1指第四段晶体靠近分束镜的一面，其上镀有对1064nm的透过率为30％～70％的膜和对808nm的高透膜，作为耦合输出镜(OC)使用。激光晶体采用此微型腔，大大的降低了激光器输出激光的脉冲宽度，减小了激光器的热效应，从而实现了激光器的传导冷却，使激光器不需要如水冷、风冷、复杂的半导体制冷器(TEC)这样庞大的冷却系统也可以正常工作。

本发明提供的激光器输出能量为5mJ时单脉冲能量一小时稳定性图如图3所示，横坐标表示时间，纵坐标表示单脉冲能量，激光器在10Hz重复频率下工作一小时稳定性RSD＝0.38％。

本发明提供的激光器输出的脉冲宽度如图4所示，横坐标表示时间，纵坐标表示归一化强度，从图中可以得出激光的脉冲宽度小于2ns，对应输出峰值功率大于5MW。

本发明提供的激光器可在一个泵浦脉冲下输出多脉冲激光序列，其中如图5展示了双脉冲序列效果，横坐标表示时间，纵坐标表示归一化强度，从图中可以得出在230W、500μs的泵浦激光泵浦下，产生了两个脉冲序列，此时两个脉冲间间隔为153μs。

实施例一：

本发明的用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器在LIBS定量分析中的应用，可作为微型激光诱导击穿光谱测量系统的烧蚀激光器。控制微型激光器输出5mJ单脉冲能量进行LIBS光谱测量实验。此微型激光器输出激光的脉冲宽度小于2ns，可大幅减小常规纳秒激光器与物质相互作用时的等离子体屏蔽效应，提高激光能量吸收与激光烧蚀稳定性。如图6是使用微型纳秒无制冷激光器作为激光诱导击穿光谱测量系统的光源时的实测实例图，测量系统包括计算机、光谱仪、光谱收集器、透镜和微型激光器，其中微型激光器采用本发明的微型纳米无制冷激光器；微型激光器和光谱仪与计算机电连接，光谱仪通过光纤连接光谱收集器；微型激光器输出的激光通过透镜照射至样品上，样品反射的光信号通过光谱收集器收集。图7是测量系统使用该激光器工作在单脉冲模式时对合金样品中的Ni元素进行定量分析时的含量标定曲线，线性拟合相关系数R²达到了0.98，其中横坐标表示含量，纵坐标表示相对强度，线段表示拟合曲线，方形点表示Ni的测量值点。

实施例二：

本发明的用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器在LIBS分类分析中的应用，可作为微型激光诱导击穿光谱测量系统的烧蚀激光器。如图8是使用该激光器工作在单脉冲模式时，利用主成分分析方法对6种样品进行快速分类时得到的空间分布图。可见，对六种样品的分类正确率达到了100％，分类效果较好。

实施例三：

本发明的用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器在双脉冲LIBS实验中的应用，可作为微型激光诱导击穿光谱测量系统的烧蚀激光器。通常激光器发射激光脉冲与光谱仪开始收集等离子体光谱信号之间存在延迟，一般延迟时间大于1μs，此时收集等离子体光谱，等离子体已经损耗了，光谱强度相对较低。使用本发明的微型激光器，可以通过调节泵浦激光的脉冲宽度使激光器工作在单脉冲模式或者双脉冲模式，当激光器工作在双脉冲模式时，第一束脉冲用于触发光谱仪，使光谱仪开始工作；当第二束脉冲打在样品上产生等离子体时，光谱仪已经处于工作状态；所以光谱仪完全采集了第二束脉冲产生的等离子体信号。如图9是激光器运转时脉冲强度图，其中黑色线条表示双脉冲，红色线条表示单脉冲，在双脉冲模式时对光谱信号强度有很大的增强。图10是使用该激光器工作在双脉冲模式时对某样品中Cr元素的定量分析曲线，横坐标表示元素含量，纵坐标表示相对强度，线段为拟合曲线，方形点为测量的Cr值。双脉冲模式相对单脉冲模式极大降低了数据的误差。

实施例四：

本发明的用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器在激光点火中的应用，微型纳秒无制冷激光器最大能输出10mJ单脉冲能量，经透镜聚焦后能产生很高的峰值功率密度，可用于发动机点火、激光溅射。

实施例五：

本发明用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器在激光测距中的应用，微型纳秒无制冷激光器最大能输出10mJ单脉冲能量，脉冲宽度小于2ns，且体积小巧便携，可作为高分辨率、远距离激光测距机的光源。

以上对本发明所提供的一种用于激光诱导击穿光谱测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器进行了详细介绍，应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器，其特征在于，包括按照光传播方向依次设置的半导体泵浦源、泵浦光准直系统、激光晶体、分束镜和信号整形放大器；

所述半导体泵浦源输出泵浦光；

所述泵浦光准直系统将所述泵浦光耦合入所述激光晶体；

所述激光晶体作为谐振腔和被动调Q器件输出脉冲激光至分束镜；

所述分束镜分出两个光路，一路反射固定比例的所述脉冲激光至所述信号整形放大器，一路透射剩余所述脉冲激光；

所述信号整形放大器输出TTL信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器，其特征在于，所述半导体泵浦源采用808nm半导体激光器输出808nm泵浦光，输出峰值功率大于300W，重复频率1Hz-100Hz可调，脉冲宽度100μs～500μs可调。

3.根据权利要求1所述的一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器，其特征在于，所述泵浦光准直系统包括平凸透镜；所述平凸透镜表面镀有808nm增透膜；所述平凸透镜固定在激光头内，形成稳定的共轴准直系统。

4.根据权利要求1所述的一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器，其特征在于，激光晶体由四段晶体采用热键合技术键合组成；

第一段晶体采用未掺杂的YAG晶体，808nm泵浦光经过第一段晶体打在Nd:YAG晶体上，用于Nd:YAG晶体散热；

第二段晶体采用Nd:YAG晶体，作为激光器谐振腔内的增益介质；

第三段晶体采用Cr:YAG晶体，作为所述激光器的调Q器件，产生1064nm脉冲激光；

第四段晶体采用未掺杂的YAG晶体，镀有对1064nm透过率为30％～70％的膜。

5.根据权利要求1所述的一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器，其特征在于，所述分束镜相对光透射传播方向倾斜45°角固定，用于反射和透射1064nm激光；其中对于1064nm激光的反射率为固定值，剩余1064nm激光被透射；被分束镜反射的1064nm激光作为信号光传输至信号整形放大器，用于触发外接仪器；被分束镜透射的1064nm激光作为打靶激光，作用于靶体表面。

6.根据权利要求5所述的一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器，其特征在于，所述信号整形放大器用于接收探测被所述分束镜反射的1064nm激光，并同步输出TTL信号；TTL信号宽度10ns至10μs可调。

7.根据权利要求5所述的一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器，其特征在于，所述信号整形放大器通过光敏二极管接收所述分束镜反射的1064nm激光。

8.根据权利要求4所述的一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器，其特征在于，采用镀膜工艺将对1064nm激光全部反射的高反膜镀在所述第一段晶体靠近准直系统的端面，作为激光器谐振腔的高反镜。

9.根据权利要求4所述的一种用于LIBS测量的高峰值功率微型纳秒无制冷激光器，其特征在于，采用镀膜工艺将对波长为1064nm激光反射率为30％～70％的膜镀在所述第四段晶体靠近分束镜的端面作为激光器的耦合输出镜。

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