[发明专利]一种波长为1.0μm/1.3μm的双脉冲激光方法

说明书

技术领域：

本发明属于物理学激光技术领域，涉及一种双脉冲激光系统，尤其涉及一种波长为1.0μm/1.3μm的两种全固态脉冲激光方法。

背景技术：

双脉冲激光器是能够输出两种波长的脉冲激光的装置，其主要特点是激发激光晶体的两条辐射谱线，用一套激光装置实现两种波长的激光振荡，输出两种波长的脉冲激光。目前，对双波长脉冲激光器的研究和专利技术，都集中在尽量提高两种波长的激光在时间和空间上的重合度，当两条辐射谱线在时间和空间上有重合的时候，就存在两种模式的竞争，从而导致激光输出功率不稳定，或者其中的一条谱线的辐射被抑制的问题。对于某些应用，例如和频，两种波长的脉冲重合是必要的；而对于某些不需要两个脉冲在空间或时间上重合的应用，例如：用于PDT(光动力疗法)的双波长激光，则完全不需要两个脉冲的重合，但是对输出功率和功率稳定度提出了更高的要求。目前市场上销售的双波长脉冲激光器，多是采用两块激光晶体，两套激光装置，通过在两台激光器之间切换来获取不同的波长，或者是基于基频和倍频的双脉冲激光；这些利用双套激光器产生双波长的设备装置，使用不方便，组装结构复杂，激光对合性较差。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种双脉冲激光系统和方法，采用一块激光晶体和一套激光器，分别激发晶体的两条辐射谱线，使1.0μm激光脉冲和1.3μm激光脉冲在空间和时间上完全不重合，消除模式竞争导致的输出功率不稳定现象，使其在医疗、美容和工业中具有应用前景。

为了实现上述目的，本发明使用的波长为1.0μm/1.3μm的双脉冲激光器包括泵浦源、光纤、耦合系统、激光增益晶体、对1.0μm/1.3μm双波长镀膜的腔镜和两个光开关，腔镜包括一个输入镜、一个转折镜和两个输出镜并构成激光器复合激光腔；先使泵浦源产生的激光依次经过光纤、耦合系统和输入镜抽运激光增益晶体，再通过两个光开关分别对1.0μm和1.3μm的激光进行调制，在复合激光腔内建立起1.0μm和1.3μm激光振荡，然后由两个输出镜分别输出1.0μm和1.3μm的脉冲激光。

本发明涉及的激光增益晶体包括Nd:YVO₄，Nd:YAG，Nd:GdVO₄，Nd:YLF，Nd:YAP，以及其它具有1.0μm和1.3μm两条辐射谱线的激光晶体。

本发明的输入镜和输出镜分别为复合激光腔的输入端和两个输出端，转折镜设置在激光增益晶体与光开关之间，构成复合激光腔，使两种波长的激光腔相对独立。

本发明中的两个光开关分别针对1.0μm激光和1.3μm激光，激光脉冲是在光开关的关断信号内形成，两个光开关的相邻关断信号之间的时间间隔等于激光增益晶体的上能级寿命，以消除1.0μm和1.3μm激光在晶体内的模式竞争，提高激光器的稳定性，同时使1.0μm和1.3μm的上能级反转粒子数得到积累，提高激光的效率。

本发明使用掺稀土离子激光增益晶体，针对1.0μm和1.3μm的双波长腔镜镀膜技术，其1.0μm和1.3μm光开关器件易得，激光器结构紧凑、体积小、造价低、效率高、稳定性好。

附图说明：

图1为本发明涉及使用的激光器装置结构原理示意图。

图2为本发明的两个光开关的关断信号原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图作进一步说明。

本实施例涉及使用的激光器包括泵浦源1、光纤2、耦合系统3、输入镜4、激光增益晶体5、转折镜6、光开关7、输出镜8、光开关9和输出镜10，其中输入镜4、转折镜6、输出镜8和10组成复合激光腔，泵浦源1产生的光源经过光纤2、耦合系统3、输入镜4，抽运激光增益晶体5，激发激光增益晶体5的1.0μm和1.3μm两条谱线的受激辐射，光开关7和9分别对两种波长的激光进行调制，在复合激光腔内建立起1.0μm和1.3μm激光振荡，由输出镜8和10分别输出1.0μm和1.3μm脉冲激光；光开关7和9的相邻关断信号之间的时间间隔t1和t3都等于激光增益晶体的上能级寿命。

本实施例使用的激光晶体具有1.0μm和1.3μm两条辐射谱线的晶体；两个光开关的相邻关断信号时间间隔t1和t3可依据晶体确定；各个腔镜的曲率和激光腔的总长度根据实际情况进行改变；1.0μm激光和1.3μm激光分别由输出镜8和输出镜10输出，可依据实际需要任意选择，只需改变转折镜6、输出镜8和10的镀膜参数，并以此确定光开关7、9的位置即可。

实施例1：