[发明专利]基于Er:YAG陶瓷材料的1.6微米主动调Q脉冲激光器

说明书

技术领域

本发明属于光学领域，尤其涉及一种主动调Q脉冲激光器。

背景技术

1.6μm脉冲激光位于人眼安全波段，处于大气传输窗口，并且具有不同大气条件下性能稳定的特点，目前已被广泛的应用于激光通讯、遥感、测距等领域。目前，获得1.6μm脉冲激光输出的主要技术方案是以Er掺杂单晶材料为激光工作介质，采用主动调Q或被动调Q方式获得高单脉冲能量、窄脉宽的1.6μm脉冲激光输出。

相比于单晶激光材料，透明陶瓷激光材料不仅具有可与单晶激光材料相比拟的光学质量、物理化学性能和激光特性，同时还具有光学均匀性好、激光上能级寿命长、可掺杂浓度高、形状容易控制、可制备大尺寸块体等特点，能够有效的克服单晶激光材料的缺点，已成为未来激光材料的一个发展方向与新的增长点，也为新型激光器的设计与制造提供了新的基础。

采用被动调Q方式获得脉冲激光输出具有体积小、成本低、结构简单、不需要外部驱动等优势，被动调Q脉冲激光器已在众多科研、工业领域得到应用。但被动调Q脉冲激光器受其工作原理的限制，其输出激光脉冲重复频率及单脉冲能量稳定性差，输出激光脉宽相对较宽，从而在一定程度上限制了被动调Q激光器的应用范围。

发明内容

本发明是为了解决现有被动调Q激光器输出激光脉冲重复频率及单脉冲能量稳定性差，输出激光脉宽相对较宽的问题，现提供基于Er:YAG陶瓷材料的1.6微米主动调Q脉冲激光器。

基于Er:YAG陶瓷材料的1.6微米主动调Q脉冲激光器，它包括：激光器输入镜、Er:YAG陶瓷晶体、谐振腔镜、声光调Q器件和激光器输出耦合透镜；

激光器输入镜与激光器输出耦合透镜之间为L型的谐振腔，该谐振腔内设置有Er:YAG陶瓷晶体、谐振腔镜和声光调Q器件；

一束LD泵浦激光经过激光器输入镜入射至谐振腔内的Er:YAG陶瓷晶体的一端，另一束相同的LD泵浦激光经过谐振腔镜入射至谐振腔内的Er:YAG陶瓷晶体的另一端，两束LD泵浦激光激发Er:YAG陶瓷晶体产生一束激光，所述LD泵浦激光的LD泵浦功率为10W，

该束脉冲激光在谐振腔中的激光器输入镜和激光器输出耦合透镜之间震荡，震荡获得的1.6μm脉冲激光经激光器输出耦合透镜透射输出。

相对于被动调Q脉冲激光器，本发明所述的基于Er:YAG陶瓷材料的1.6微米主动调Q脉冲激光器，采用双端泵浦结构，以声光Q开关为调Q器件，将被动调Q方式改为主动，并以Er:YAG陶瓷材料为激光工作介质，获得脉冲重复频率和脉冲能量稳定的1.6μm窄脉宽脉冲激光，从而为获得高稳定性1.6μm脉冲激光提供一种新的技术途径。且本发明所述的基于Er:YAG陶瓷材料的1.6微米主动调Q脉冲激光器，在重复频率100Hz、两束泵浦激光功率之和为20W时，可获得最高单脉冲能量为1mJ，激光脉冲宽度为48ns的脉冲1.6μm激光输出。同时本发明整个激光器全部采用固态器件，结构小型化，适用于主动调Q脉冲激光器领域。

附图说明

图1为本发明所述的基于Er:YAG陶瓷材料的1.6微米主动调Q脉冲激光器的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于Er:YAG陶瓷材料的1.6微米主动调Q脉冲激光器，它包括：激光器输入镜3、Er:YAG陶瓷晶体4、谐振腔镜5、声光调Q器件6和激光器输出耦合透镜7；

激光器输入镜3与激光器输出耦合透镜7之间为L型的谐振腔，该谐振腔内设置有Er:YAG陶瓷晶体4、谐振腔镜5和声光调Q器件6；

一束LD泵浦激光经过激光器输入镜3入射至谐振腔内的Er:YAG陶瓷晶体4的一端，另一束相同的LD泵浦激光经过谐振腔镜5入射至谐振腔内的Er:YAG陶瓷晶体4的另一端，两束LD泵浦激光激发Er:YAG陶瓷晶体4产生一束激光，所述LD泵浦激光LD泵浦功率为20W，

该束脉冲激光在谐振腔中的激光器输入镜3和激光器输出耦合透镜7之间震荡，震荡获得的1.6μm脉冲激光经激光器输出耦合透镜7透射输出。