CN114389128A - 一种高功率自拉曼532nm-559nm-588nm波长的连续激光器 - Google Patents

一种高功率自拉曼532nm-559nm-588nm波长的连续激光器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高功率自拉曼532nm‑559nm‑588nm波长的连续激光器，包括：LD模块、准直镜、聚焦镜、前端镜、激光晶体、倍频晶体和输出镜；在LD模块的右侧设置准直镜；在准直镜的右侧设置聚焦镜；在聚焦镜的右侧设置前端镜；在前端镜的右侧设置激光晶体；在激光晶体的右侧设置倍频晶体；在倍频晶体的右侧设置输出镜；所述倍频晶体的温度通过TEC制冷片进行控制，通过对1064nm的基波和1176nm的斯托克斯波进行和频或者分别进行倍频，则可分别得到559nm、532nm或588nm的激光。本装置结构简单，设计合理，通过在激光晶体的右侧端面镀上530nm‑590nm的高反膜和1060nm‑1180nm的增透膜，使得倍频或和频获得的530nm‑590nm激光在激光晶体右侧端面和输出镜之间振荡，降低了腔内损耗，提高了激光的功率。

Description

一种高功率自拉曼532nm-559nm-588nm波长的连续激光器
技术领域
本发明涉及激光器技术领域，尤其是涉及一种高功率自拉曼532nm-559nm-588nm波长的连续激光器。
背景技术
随着可见光波长固体激光器技术的不断发展，其在医学治疗方面有了许多新的应用。连续波绿光激光由于能被血红蛋白和黑素体高效的吸收，一直被认为是视网膜光凝的标准光源。同时，由于黄斑富含叶黄素，且该物质对绿光有显著吸收作用的，高功率连续黄绿激光通常用于治疗黄斑。因此，开发高功率波段的激光器在眼科视网膜光凝治疗中是非常有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高功率自拉曼532nm-559nm-588nm波长的连续激光器。
为实现上述目的，本发明采用以下内容：
一种高功率自拉曼532nm-559nm-588nm波长的连续激光器，包括：LD模块、准直镜、聚焦镜、前端镜、激光晶体、倍频晶体和输出镜；在所述LD模块的右侧设置准直镜；在所述准直镜的右侧设置聚焦镜；在所述聚焦镜的右侧设置前端镜；在所述前端镜的右侧设置激光晶体；在所述激光晶体的右侧设置倍频晶体；在所述倍频晶体的右侧设置输出镜；所述倍频晶体的温度通过TEC制冷片进行控制，通过对1064nm的基波和1176nm的斯托克斯波进行和频或者分别倍频，则可分别得到559nm、532nm或588nm的激光；
在所述前端镜的左侧端面镀有808nm的增透膜，右侧端面上镀有530nm-590nm和1060nm-1180nm的高反膜；在所述激光晶体的右侧端面镀有530nm-590nm的高反膜和1060nm-1180nm的增透膜；在所述输出镜的端面上镀有530nm-590nm的增透膜和1060nm-1180nm的高反膜。
优选的是，所述LD模块是以光纤耦合的方式输出的808nm的泵浦光；所述准直镜是将光纤输出的泵浦光准直；所述聚焦镜是将准直后的泵浦光聚焦在激光晶体上。
优选的是，所述激光晶体为Nd:YVO4激光晶体。
优选的是，所述前端镜为平面镜。
优选的是，所述输出镜为凹面镜。
本发明具有以下优点：
本装置结构简单，设计合理，通过在激光晶体的右侧端面镀上530nm-590nm的高反膜和1060nm-1180nm的增透膜，使得倍频获得的530nm-590nm激光在激光晶体右侧端面和输出镜之间振荡，降低了腔内损耗，提高了激光的功率；通过TEC制冷片改变倍频晶体的温度，即可得出相应的559nm、532nm或588nm的激光。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是本发明一种高功率自拉曼532nm-559nm-588nm波长的连续激光器的结构示意图。
图中，各附图标记为：
1-LD模块，2-准直镜，3-聚焦镜，4-前端镜，5-激光晶体，6-倍频晶体，7-输出镜。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1所示，一种高功率自拉曼532nm-559nm-588nm波长的连续激光器包括：LD模块1、准直镜2、聚焦镜3、前端镜4、激光晶体5、倍频晶体6和输出镜7；在LD模块1的右侧设置准直镜2，在准直镜2的右侧设置聚焦镜3，在聚焦镜3的右侧设置前端镜4，在前端镜4的右侧设置激光晶体5，在激光晶体5的右侧设置倍频晶体6，在倍频晶体6的右侧设置输出镜7；所述倍频晶体6的温度通过TEC制冷片进行控制，通过对1064nm的基波和1176nm的斯托克斯波进行和频或者分别倍频，则可分别得到559nm、532nm或588nm的激光；
在所述前端镜4的左侧端面镀有808nm的增透膜，右侧端面上镀有530nm-590nm和1060nm-1180nm的高反膜；在所述激光晶体5的右侧端面镀有530nm-590nm的高反膜和1060nm-1180nm的增透膜；在所述输出镜的端面上镀有530nm-590nm的增透膜和1060nm-1180nm的高反膜。
进一步地，所述LD模块1以光纤耦合的方式输出808nm的泵浦光；所述准直镜2将光纤输出的泵浦光准直；所述聚焦镜3将准直后的泵浦光聚焦在激光晶体5上。
进一步地，所述激光晶体5为Nd:YVO4激光晶体。
进一步地，所述前端镜4为平面镜。
进一步地，所述输出镜7为凹面镜。
本装置的工作原理：在使用时，首先在前端镜4的左侧端面镀有808nm的增透膜，右侧端面上镀有530nm-590nm和1060nm-1180nm的高反膜，在激光晶体5的右侧端面镀有530nm-590nm的高反膜和1060nm-1180nm的增透膜，在输出镜7的端面上镀有530nm-590nm的增透膜和1060nm-1180nm的高反膜；当LD模块1输出的808nm泵浦光经光纤传输后，通过准直镜2和聚焦镜3将泵浦光耦合进激光晶体5内，产生1060nm-1180nm波段的激光，接着将1060nm-1180nm波段的激光注入倍频晶体6产生530nm-590nm波段的光，此时530nm-590nm波段的光在激光晶体5、倍频晶体6和输出镜7之间振荡，减少了能量的损耗，提高了激光的功率。
将晶体材料中的受激拉曼散射光(SRS)与非线性晶体中的二次谐波和频产生(SHG/SFG)相结合，可以有效地实现高功率的黄绿光激光器。研究表明，Nd:YVO4和Nd:GdVO4晶体在特定模式下具有较高的拉曼增益，在高Q值Nd:YVO4激光腔中，1064nm的基波和1176nm的斯托克斯波将同时振荡。在此双波长谐振腔中,使用非临界相位匹配的LBO晶体作为非线性晶体，通过改变LBO晶体的匹配温度，可分别实现对于这两种基频光的倍频与和频，获得输出波长可调的黄绿波段激光器。
当需要输出559nm的激光时，通过TEC制冷片调节倍频晶体6的温度对1064nm的基波和1176nm的斯托克斯波进行和频，则生成559nm的激光输出；当需要输出588nm的激光时，通过TEC制冷片调节倍频晶体6的温度对1176nm的斯托克斯波进行倍频，则产生588nm的激光输出；当需要输出532nm的激光时，通过TEC制冷片调节倍频晶体6的温度对1064nm的基波进行倍频，则产生532nm的激光输出。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种高功率自拉曼532nm-559nm-588nm波长的连续激光器，其特征在于，包括：LD模块、准直镜、聚焦镜、前端镜、激光晶体、倍频晶体和输出镜；在所述LD模块的右侧设置准直镜；在所述准直镜的右侧设置聚焦镜；在所述聚焦镜的右侧设置前端镜；在所述前端镜的右侧设置激光晶体；在所述激光晶体的右侧设置倍频晶体；在所述倍频晶体的右侧设置输出镜；所述倍频晶体的温度通过TEC制冷片进行控制，通过对1064nm的基波和1176nm的斯托克斯波进行和频或者分别倍频，则可分别得到559nm、532nm或588nm的激光；
在所述前端镜的左侧端面镀有808nm的增透膜，右侧端面上镀有530nm-590nm和1060nm-1180nm的高反膜；在所述激光晶体的右侧端面镀530nm-590nm的高反膜和镀有1060nm-1180nm的增透膜；在所述输出镜的端面上镀有530nm-590nm的增透膜和1060nm-1180nm的高反膜。
2.根据权利要求1所述的一种高功率自拉曼532nm-559nm-588nm波长的连续激光器，其特征在于，所述LD模块以光纤耦合的方式输出808nm的泵浦光；所述准直镜将经光纤输出的泵浦光准直；所述聚焦镜将准直后的泵浦光聚焦在激光晶体上。
3.根据权利要求1所述的一种高功率自拉曼532nm-559nm-588nm波长的连续激光器，其特征在于，所述激光晶体为Nd:YVO4激光晶体。
4.根据权利要求1所述的一种高功率自拉曼532nm-559nm-588nm波长的连续激光器，其特征在于，所述前端镜为平面镜。
5.根据权利要求1所述的一种高功率自拉曼532nm-559nm-588nm波长的连续激光器，其特征在于，所述输出镜为凹面镜。
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