CN204809628U - 一种激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光器，该激光器包括依次设置在基板上的第一半导体激光器、第二半导体激光器、准直聚焦镜、全反镜、激光介质、Q开关组件及输出镜；第一半导体激光器产生连续泵浦激光，用于激发激光介质产生连续激光；Q开关组件用于将连续激光转化为脉冲激光；第二半导体激光器产生脉冲泵浦激光，用于调制脉冲激光的频率，并通过输出镜输出调制后的脉冲激光。通过上述方式，本实用新型能够便于对激光器大电流的调制，使得对激光器的电流调制更加精确。

Description

一种激光器

技术领域

本实用新型涉及激光领域，特别是涉及一种激光器。

背景技术

激光器是指能发射激光的装置。按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。近来还发展了自由电子激光器，大功率激光器通常都是脉冲式输出。

现有激光打标、表面刻蚀、激光划片等行业中大多采用的光纤激光器，为全光纤的激光器，分为种子源和放大级，其中的种子源可以采用固体激光器，现有技术中的固体激光器一般采用一个泵浦LD，然后对这个泵浦LD单独进行电流调制。

但是在多数运用中，激光器的电流较大，因此调制难度较大，难以做到精确的电流调制。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种激光器，能够便于对激光器大电流的调制，使得对激光器的电流调制更加精确。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种激光器，激光器包括依次设置在基板上的第一半导体激光器、第二半导体激光器、准直聚焦镜、全反镜、激光介质、Q开关组件及输出镜；第一半导体激光器产生连续泵浦激光，用于激发激光介质产生连续激光；Q开关组件用于将连续激光转化为脉冲激光；第二半导体激光器产生脉冲泵浦激光，用于调制脉冲激光的频率，并通过输出镜输出调制后的脉冲激光。

其中，第一半导体激光器及第二半导体激光器均包括热沉、半导体激光芯片及快轴压缩柱透镜；半导体激光芯片设置于热沉的上方，快轴压缩柱透镜设置于半导体激光芯片上靠近准直聚焦镜的一侧。

其中，第一半导体激光器的高度与第二半导体激光器的高度不同，以使连续泵浦激光和脉冲泵浦激光的光路在垂直于基板的方向上关于准直聚焦镜的中心对称。

其中，第一半导体激光器的高度与第二半导体激光器的高度相同，以使连续泵浦激光和脉冲泵浦激光的光路在平行于基板的方向上关于准直聚焦镜的中心对称。

其中，全反镜和输出镜构成谐振腔；全反镜用于反射连续激光及脉冲激光；输出镜用于对脉冲激光部分透射部分反射。

其中，全反镜为全反膜，全反膜采用涂覆的方式形成于激光介质的入射面。

其中，第一半导体激光器的激光阈值与激光介质的泵浦阈值相匹配。

其中，Q开关组件由Cr:YAG晶体形成。

其中，激光介质由激光晶体形成。

其中，第一半导体激光器、第二半导体激光器、准直聚焦镜、全反镜、激光介质、Q开关组件及输出镜与基板之间还包括底座。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型。

附图说明

图1是本实用新型激光器第一实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型激光器第二实施方式的结构示意图；

图3是本实用新型激光器第三实施方式的结构示意图。

具体实施方式

参阅图1，本实用新型激光器第一实施方式的结构示意图，该激光器包括依次设置在基板(图未示)上的第一半导体激光器110、第二半导体激光器120、准直聚焦镜130、全反镜140、激光介质150、Q开关组件160及输出镜170。

其中，第一半导体激光器110产生连续泵浦激光，用于激发激光介质150产生连续激光；Q开关组件160用于将连续激光转化为脉冲激光；第二半导体激光器120产生脉冲泵浦激光，用于调制脉冲激光的频率，并通过输出镜170输出调制后的脉冲激光。

半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器。由于物质结构上的差异，不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。

激光介质150一般是激光材料，能够把各种泵浦(电、光、射线)能量转换成激光的材料，以固体激光物质为主，例如硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、氟化物玻璃、氧化铝晶体、钇铝石榴石晶体、氟化钇锂等。

Q开关组件160一般采用饱和吸收染料开关，其具有吸收特性，能够周期性的进行光漂白，将连续激光转化为脉冲激光；另外还有转镜开关、电光开关等。

另外，基板上可以设置导轨，每个光学元件可以通过滑块固定于导轨中，以便各个光学元件能够移动方便调节光学元件的位置，导轨和滑块可以采用散热性能好的材料。

具体地，第一半导体激光器110产生连续泵浦激光，通过准直聚焦镜130聚焦后进入激光介质150，激光介质150收到泵浦后产生光子光，光子光经过震荡放大并经过Q开关组件160转化为一定功率的脉冲激光，即输出镜140输出脉冲信号；与此同时，第二半导体激光器120产生脉冲泵浦激光，该脉冲激光通过准直聚焦镜130聚焦后基本上与第一半导体激光器110产生的连续泵浦激光重合，使Q开关组件160将连续脉冲激光转化为与该脉冲泵浦激光频率相同的脉冲激光。

区别于现有技术，本实施方式公开的激光器包括依次设置在基板上的第一半导体激光器、第二半导体激光器、准直聚焦镜、全反镜、激光介质、Q开关组件及输出镜；第一半导体激光器产生连续泵浦激光，用于激发激光介质产生连续激光；Q开关组件用于将连续激光转化为脉冲激光；第二半导体激光器产生脉冲泵浦激光，用于调制脉冲激光的频率，并通过输出镜输出调制后的脉冲激光，能够便于对激光器大电流的调制，使得对激光器的电流调制更加精确。

参阅图2，本实用新型激光器第二实施方式的结构示意图，该激光器包括依次设置在基板200上的第一半导体激光器210、第二半导体激光器220、准直聚焦镜230、全反镜240、激光介质250、Q开关组件260及输出镜270；第一半导体激光器210产生连续泵浦激光，用于激发激光介质250产生连续激光；Q开关组件260用于将连续激光转化为脉冲激光；第二半导体激光器220产生脉冲泵浦激光，用于调制脉冲激光的频率，并通过输出镜270输出调制后的脉冲激光。

其中，第一半导体激光器210的高度与第二半导体激光器220的高度不同，在本实施方式中，第一半导体激光器210高于第二半导体激光器220，以使连续泵浦激光和脉冲泵浦激光的光路在垂直于基板200的方向上关于准直聚焦镜230的中心对称。

在本实施方式中，第一半导体激光器210包括热沉211、半导体激光芯片212及快轴压缩柱透镜213；半导体激光芯片212设置于热沉211的上方，快轴压缩柱透镜213设置于半导体激光芯片212上靠近准直聚焦镜230的一侧，另外，第二半导体激光器220的结构与第一半导体激光器210的结构相同，这里不再赘述。

在其他实施方式中，第一半导体激光器210的高度与第二半导体激光器220的高度也可以相同，即第一半导体激光器210与第二半导体激光器220左右放置，以使连续泵浦激光和脉冲泵浦激光的光路在平行于基板200的方向上关于准直聚焦镜的中心对称。

其中，全反镜240和输出镜270构成谐振腔；全反镜240用于反射连续激光及脉冲激光；输出镜270用于对脉冲激光部分透射部分反射。在其他实施方式中，全反镜270也可以是采用涂覆的方式形成于激光介质250的入射面的全反膜；另外输出镜270的输入面也可以涂覆一层半透半反膜271，用于使脉冲激光部分透射部分反射。

另外，第一半导体激光器210、第二半导体激光器220、准直聚焦镜230、全反镜240、激光介质250、Q开关组件260及输出镜270与基板200之间还包括底座，该底座一般采用散热性良好的材料。

下面以Q开关组件260由Cr:YAG晶体形成，激光介质250由激光晶体形成来举例说明：

第一半导体激光器110产生连续泵浦激光，第二半导体激光器120产生脉冲泵浦激光，通过准直聚焦镜230后两束泵浦光聚焦于激光晶体250内部，并且基本重合；第一半导体激光器210的激光阈值与激光介质250的泵浦阈值相匹配，也就是说激光介质250泵浦到刚刚准备输出激光；Q开关组件260按照脉冲电流的频率开始将连续激光转化为脉冲激光，经过全反镜240、输出镜270组成的谐振腔的振荡放大，形成稳定的连续激光输出。

参阅图3，本实用新型激光器第三实施方式的结构示意图，该激光器包括依次设置在基板300上的第一半导体激光器310、第二半导体激光器320、准直聚焦镜330、全反镜、激光介质、Q开关组件及输出镜；第一半导体激光器产生连续泵浦激光，用于激发激光介质产生连续激光；Q开关组件用于将连续激光转化为脉冲激光；第二半导体激光器产生脉冲泵浦激光，用于调制脉冲激光的频率，并通过输出镜输出调制后的脉冲激光。

其中，图3是图2的左视图，其与图2的区别在于第一半导体激光器310和第二半导体激光器320高度相同，两个激光器左右放置，并关于准直聚焦镜330对称，其他光学元件与图2相同，因此图3中未标识。

本实施方式与本实用新型激光器第二实施方式类似，区别仅在于第一半导体激光器310和第二半导体激光器320位置的变化，这里不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种激光器，其特征在于，所述激光器包括依次设置在基板上的第一半导体激光器、第二半导体激光器、准直聚焦镜、全反镜、激光介质、Q开关组件及输出镜；

所述第一半导体激光器产生连续泵浦激光，用于激发所述激光介质产生连续激光；

所述Q开关组件用于将所述连续激光转化为脉冲激光；

所述第二半导体激光器产生脉冲泵浦激光，用于调制所述脉冲激光的频率，并通过所述输出镜输出调制后的脉冲激光。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第一半导体激光器及第二半导体激光器均包括热沉、半导体激光芯片及快轴压缩柱透镜；

所述半导体激光芯片设置于所述热沉的上方，所述快轴压缩柱透镜设置于所述半导体激光芯片上靠近所述准直聚焦镜的一侧。

3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，所述第一半导体激光器的高度与所述第二半导体激光器的高度不同，以使所述连续泵浦激光和所述脉冲泵浦激光的光路在垂直于所述基板的方向上关于所述准直聚焦镜的中心对称。

4.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，所述第一半导体激光器的高度与所述第二半导体激光器的高度相同，以使所述连续泵浦激光和所述脉冲泵浦激光的光路在平行于所述基板的方向上关于所述准直聚焦镜的中心对称。

5.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述全反镜和所述输出镜构成谐振腔；

所述全反镜用于反射所述连续激光及脉冲激光；

所述输出镜用于对所述脉冲激光部分透射部分反射。

6.根据权利要求5所述的激光器，其特征在于，所述全反镜为全反膜，所述全反膜采用涂覆的方式形成于所述激光介质的入射面。

7.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第一半导体激光器的激光阈值与所述激光介质的泵浦阈值相匹配。

8.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述Q开关组件由Cr:YAG晶体形成。

9.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述激光介质由激光晶体形成。

10.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第一半导体激光器、第二半导体激光器、准直聚焦镜、全反镜、激光介质、Q开关组件及输出镜与基板之间还包括底座。