[发明专利]一种黄光自拉曼激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种黄光自拉曼激光器，属于激光的技术领域。

背景技术

550～600nm黄光波段激光在医疗、演示、卫星导引、水下探测等领域具有不可替代的应用价值，结构紧凑、运行稳定、成本低廉的黄光激光器逐渐成为众多研究者关注的热点。铜蒸汽激光器、染料黄光激光器、光泵浦半导体激光器、双波长和频钕激光器、拉曼激光器等各种类型黄光激光器应运而生。铜蒸汽激光器结构复杂，为了使铜气化，该激光器必须具备一个电热装置将铜加热到1500℃的温度。一般使用能耐高温并有良好真空气密性能的氧化铝材料做外壳，并在其外面绕上电热丝来加热管内金属。这种激光器工作温度相当高，存在着严重的工艺问题。染料黄光激光器是黄光激光器早期研究的一个重要方向，但是其输出功率低、安全性差、染料有毒且性能不稳定、循环冷却系统复杂等原因制约了它的发展。

光泵浦半导体激光器理论上可产生477～600nm波段内的任何波长激光，但是对于每个目标波长，半导体都要经过特殊的设计，成本高昂。双波长和频钕激光器主要是利用非线性晶体在谐振腔内对掺钕工作物质产生的1060nm和1300nm波长激光和频产生590nm附近的激光，这种方式输出波长较为单一，转换效率较低，应用范围有限。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种黄光自拉曼激光器。本发明所述的激光器是利用一块掺钕硼酸氧钙盐晶体，作为激光增益介质和拉曼增益介质，通过自拉曼效应将激光二极管泵浦光源能量转化为黄光激光输出。

术语说明：

1、LD，半导体激光器的简称；

2、Nd:YCOB，钕掺杂硼酸钙氧钇的通用简称；

3、Nd:GdCOB，钕掺杂硼酸钙氧钆的通用简称；

本发明的技术方案如下：

一种黄光自拉曼激光器包括沿光路出射方向依次设置的激光二极管、耦合光纤、聚光透镜、输入腔镜、自拉曼激光晶体、调Q器件和输出腔镜；

所述自拉曼激光晶体为掺钕硼酸氧钙盐晶体，所述掺钕硼酸氧钙盐晶体包括钕掺杂硼酸钙氧钇Nd:YCOB或钕掺杂硼酸钙氧钆Nd:GdCOB；

所述自拉曼激光晶体钕掺杂硼酸钙氧钇Nd:YCOB或钕掺杂硼酸钙氧钆Nd:GdCOB中的钕离子掺杂浓度均为0.1-30at%；

所述自拉曼激光晶体按通光方向切割，切割方向为产生自589nm激光的倍频方向；

在激光二极管泵浦源的作用下，808nm泵浦光通过自拉曼激光晶体产生1061nm激光，然后拉曼位移产生1178nm激光，在激光腔内振荡，经自拉曼激光晶体倍频作用输出589nm黄光激光。

根据本发明优选的，所述激光二极管为产生808nm激光的半导体激光器LD；

所述输入腔镜、且靠近激光二极管的通光面镀以808nm高透过的介质膜；所述输入腔镜、且远离激光二极管的通光面镀以808nm高透过膜和1178nm和589nm高反射的介质膜；所述自拉曼激光晶体的双面均镀以808nm、1178nm和589nm的高透过介质膜；所述调Q器件的双面均镀以1178nm和589nm的高透过介质膜；所述输出腔镜、且靠近激光二极管的通光面镀以1178nm高反射和589nm高透过的介质膜；所述输出腔镜、且远离激光二极管的通光面镀以589nm高透过的介质膜。

根据本发明优选的，所述自拉曼激光晶体为圆柱形或者长方体；其通光方向长度为0.1-20mm。

根据本发明优选的，所述自拉曼激光晶体的通光方向长度为1-10mm。

根据本发明优选的，所述自拉曼激光晶体的通光方向长度为4-8mm。

根据本发明优选的，所述自拉曼激光晶体钕掺杂硼酸钙氧钇Nd:YCOB或钕掺杂硼酸钙氧钆Nd:GdCOB中的钕离子掺杂浓度为8-15at%。

如上述黄光自拉曼激光器的工作方法，包括步骤如下：

在激光二极管泵浦源的作用下，808nm泵浦光通过自拉曼激光晶体产生1061nm激光，然后拉曼位移产生1178nm激光，在激光腔内振荡，经自拉曼激光晶体倍频作用输出589nm黄光激光；

所述自拉曼激光晶体为掺钕硼酸氧钙盐晶体，所述掺钕硼酸氧钙盐晶体包括钕掺杂硼酸钙氧钇Nd:YCOB或钕掺杂硼酸钙氧钆Nd:GdCOB；

所述自拉曼激光晶体钕掺杂硼酸钙氧钇Nd:YCOB或钕掺杂硼酸钙氧钆Nd:GdCOB中的钕离子掺杂浓度均为0.1-30at%；

所述自拉曼激光晶体按通光方向切割，切割方向为产生自589nm激光的倍频方向。

本发明的优势在于：