[发明专利]一种自调Q激光器

说明书

 

技术领域

本发明属于激光技术领域，特别涉及一种自调Q激光器。

背景技术

半导体泵浦的全固态激光器，近年来发展迅速，其具有高效率、长寿命、结构紧凑及光束质量好等优点，在激光打孔、切割、焊接、打标、光通讯、医学诊断、激光雷达、激光光谱分析、高功率激光等领域都有重要应用。

调Q技术的出现和发展，是激光发展史上的一个重要突破，它是将激光能量压缩到宽度极窄的脉冲中发射，从而使光源的峰值 功率可提高几个数量级的一种技术。

一般调Q激光器核心包括泵浦源、激光晶体、调Q器件。其存在的缺点是，激光晶体与调Q器件分别独立设置，系统结构复杂，工作稳定性较差，适不合批量化生产。

发明内容

本发明针对调Q激光器的不足，提供一种基于铒掺杂硅酸镓镧晶体的自调Q激光器。

术语说明：

1、LD，半导体激光器的简称；

2、Er:LGS，铒掺杂硅酸镓镧的通用简称；

本发明的技术方案如下：

    一种自调Q激光器。该激光器由半导体激光器、聚焦透镜、铒掺杂硅酸镓镧晶体以及表面介质膜组成，可实现1540nm的自调Q激光输出。

所述半导体泵浦源为产生800nm激光的半导体激光器（LD）；

所述的自调Q激光晶体是铒掺杂硅酸镓镧晶体；

根据本发明，所述的铒掺杂硅酸镓镧晶体的铒离子掺杂浓度为0.1~30at%；优选的铒离子掺杂浓度为2~10at% 。晶体按通光方向切割，切割方向为Z方向。晶体为圆柱形或者长方体；通光方向长度为20~80 mm；优选长度为35~50mm。 

根据本发明，所述聚焦透镜的焦距长为1~100mm，优选的焦距长为5~30mm。

根据本发明，所述铒掺杂硅酸镓镧晶体靠近半导体激光器的通光面镀以对1540nm高反射的介质膜和800nm高透射的介质膜,远离半导体激光器的通光面镀以对1540nm高透过的介质膜，Er:LGS晶体双X面镀金。

本发明自调Q激光器采用铒掺杂硅酸镓镧晶体，实现激光晶体与调Q器件合二为一，简化了系统结构，提高了稳定性，适合批量化生产。

 

附图说明

图1为本发明的示意图。

图面说明如下：1.半导体激光器，2.聚焦透镜，3. 自调Q激光晶体，4.1540nm绿色激光。

 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述，但不限于此。

为了说明更简洁实施例中采用以下方式对通光面进行说明：自调Q激光晶体靠近LD的通光面称为前表面，远离LD的通光面为后表面。倍频晶体靠近LD的通光面为前表面，远离LD的通光面为后表面。

实施例1：一种自调Q激光器，包括沿光路依次排列的半导体激光器1、聚焦透镜2、自调Q激光晶体3和1540nm绿色激光4。

结构如图1所示，发射波长为800nm的半导体激光器1放置于聚焦透镜2前的焦距上，聚焦透镜2的聚焦长度为5mm，自调Q激光晶体3放置于聚焦透镜2后面的焦距上。

自调Q激光晶体3为Er:LGS晶体，Er掺杂浓度为5at%，通光方向长度为50mm，切割方向为Z方向，Er:LGS晶体前表面镀以对1540nm高反射的介质膜和对800nm高透射的介质膜,后表面镀以对1540nm高透过的介质膜，Er:LGS晶体双X面镀金。

泵浦源半导体激光器1发出800nm激光，经Er:LGS晶体3转化为1540nm激光。当Er:LGS晶体3的侧面有电压信号时，激光输出停止，激光能量集聚，当去掉电压信号时，Er:LGS晶体3集聚的能量释放，输出1540nm脉冲激光。

实施例2：一种自调Q激光器，包括沿光路依次排列的半导体激光器1、聚焦透镜2、自调Q激光晶体3和1540nm绿色激光4。

结构如图1所示，发射波长为800nm的半导体激光器1，放置于聚焦透镜21前的焦距上，聚焦透镜2的聚焦长度为5mm，自调Q激光晶体3放置于聚焦透镜2后的焦距上。

自调Q激光晶体3为Er:LGS晶体，Er掺杂浓度为8at%，通光方向长度为40mm，切割方向为Z方向，Er:LGS晶体前表面镀以对1540nm高反射的介质膜和对800nm高透射的介质膜,后表面镀以对1540nm高透过的介质膜,Er:LGS晶体双X面镀金。

泵浦源半导体激光器1发出800nm激光，经Er:LGS转化为1540nm激光。当Er:LGS晶体3侧面有电压信号时，激光输出停止，激光能量集聚，当去掉电压信号时，Er:LGS晶体3集聚的能量释放，输出1540nm脉冲激光。