[发明专利]基于掺铽氟化物晶体的黄光激光器

说明书

本发明公开了一种基于掺铽氟化物晶体的黄光激光器，包括：泵浦系统和谐振腔，泵浦系统包括泵浦光源、光束整形模块、功率调节模块和聚焦透镜模块；谐振腔包括输入镜、激光增益介质、输出耦合镜和滤光片；激光增益介质为掺铽氟化物晶体Tb³⁺:LaF₃。本发明利用Tb³⁺中⁵D₄→⁷F₄的受激辐射直接产生黄光激光，无需非线性频率变换过程，从根本上解决了目前黄光激光结构复杂的问题；本发明的激光介质为Tb³⁺:LaF₃，以具有低声子能量的氟化物作为掺杂基质，能减小晶体内部的激发态吸收(ESA)过程；本发不存在交叉弛豫通道；同时，通过提高Tb³⁺掺杂浓度能弥补Tb³⁺的低受激发射截面，提高了黄光激光输出的稳定性。

技术领域

本发明涉及生物医学领域，特别涉及一种基于掺铽氟化物晶体的黄光激光器。

背景技术

黄光激光器在生物医学仪器、光学存储、精密测量、照明显示、等领域具有重要作用。尤其在生物分析与临床治疗中，黄光激光是荧光染料的激发光，目前已成为流式细胞仪与超分辨显微镜的标配光源；血红蛋白在黄光波段具有很强的吸收峰，在毛细血管扩张以及视网膜黄斑病变的临床治疗中发挥着重要作用。因此，获得高效、稳定的黄光激光具有重要的研究意义与应用价值。

染料激光器可以直接产生黄光，是早期获得黄光激光的主要方法。但其染料易退化、效率低、安全性差等缺点制约了染料激光器的发展。目前获得黄光激光器的主要方法有：(1)双波长和频：利用和频晶体(LBO/KTP)实现1064nm与1300nm的和频输出；(2)红外倍频：通过对Nd:YAG晶体合理镀膜，结合标准具透射原理获得1112nm～1123nm的基频光，再倍频实现黄光输出；(3)拉曼激光器：基于受激拉曼散射效应，将增益较大且容易获得的波长(如1064nm)频移至1100～1200nm之间，再通过倍频获得黄光的输出。以上这些方法都是通过非线性频率变换，将易获得的波长转换成黄光，但是对基频光的要求较高，转换效率低，激光器的结构复杂。

稀土离子Tb³⁺的⁵D₄→⁷F₄能级跃迁可以产生587nm的荧光，是直接获得黄光激光的潜力材料。但是，由于Tb³⁺离子具有较低的受激发射截面，且晶体内部存在着激发态吸收(ESA)等离子间的非辐射作用过程，导致掺Tb³⁺的黄光激光器输出功率较小，无法实现稳定输出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种；以增大Tb³⁺的吸收效率，减小激发态吸收，获得587nm高稳定性的黄光激光器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于掺铽氟化物晶体的黄光激光器，包括：

泵浦系统，用于输出泵浦光，其包括泵浦光源、光束整形模块、功率调节模块和聚焦透镜模块；

谐振腔，位于所述聚焦透镜模块的输出端，其包括输入镜、激光增益介质、输出耦合镜和滤光片；

所述激光增益介质为以LaF₃作为掺杂基质、Tb³⁺作为掺杂离子的掺铽氟化物晶体Tb³⁺:LaF₃；