本申請公開一種固體激光器，其包括泵浦源和鍵合晶體，泵浦源能夠輸出初始泵浦光；鍵合晶體包括可飽和吸收體和兩個有效泵浦的激光增益介質(zhì)，可飽和吸收體構(gòu)成被動調(diào)Q開關(guān)，可飽和吸收體位于兩個激光增益介質(zhì)之間；激光增益介質(zhì)用于產(chǎn)生發(fā)振光；鍵合晶體兩端鍍有由介質(zhì)膜構(gòu)成的腔鏡，腔鏡之間構(gòu)成諧振腔；鍵合晶體至少其中一端設(shè)有一個泵浦源。本申請設(shè)置兩個有效泵浦的激光增益介質(zhì)且兩者之間設(shè)有可飽和吸收體，組成鍵合晶體，向諧振腔輸入初始泵浦光后，可以得到短脈沖高峰值的輸出激光，輸出功率大，且熱分布均勻，抑制了模式的跳變，輸出更加穩(wěn)定。出更加穩(wěn)定。出更加穩(wěn)定。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種固體激光器
[0001]本專利技術(shù)涉及固體激光器
，具體涉及一種激光輸出脈沖短，峰值功率大，并且輸出穩(wěn)定的固體激光器。
技術(shù)介紹
[0002]固體激光器為用固體激光材料作為工作介質(zhì)的激光器。工作介質(zhì)是在作為基質(zhì)材料的晶體或玻璃中均勻參入少量激活離子。其中，可飽和吸收調(diào)Q微片激光器腔長較短，結(jié)構(gòu)緊湊，壽命長，且輸出激光脈沖寬度窄，峰值功率高。
[0003]然而，現(xiàn)有的可飽和吸收調(diào)Q微片固體激光器，只有一個激光增益區(qū)，可飽和吸收體位于輸出鏡端。這樣的構(gòu)造由于只有一個泵浦輸入面，泵浦能量有限，輸出功率小。并且由于單邊泵浦熱量集中在一端，會出現(xiàn)熱分布不均，模式跳變，進(jìn)而導(dǎo)致激光輸出穩(wěn)定性欠佳。
[0004]由此，如何增大激光輸出功率，并且均勻熱分布，抑制模式的跳變，保持穩(wěn)定的激光輸出，亟待解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0005]為解決如何增大激光輸出功率，并且均勻熱分布和抑制模式的跳變，保持穩(wěn)定的激光輸出的技術(shù)問題，本申請?zhí)岢鲆环N固體激光器，其具有兩個有效泵浦的激光增益介質(zhì)，可飽和吸收體位于兩個有效泵浦的激光增益介質(zhì)之間，可飽和吸收體構(gòu)成被動調(diào)Q開關(guān)，且兩個激光增益介質(zhì)與可飽和吸收體為鍵合晶體，向鍵合晶體兩端的腔鏡構(gòu)成的諧振腔中輸入初始泵浦光后，可以得到短脈沖高峰值的輸出激光，輸出功率大，且熱分布均勻，抑制了模式的跳變，使得輸出更加穩(wěn)定。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本申請采取了如下所述的技術(shù)方案：
[0007]一種固體激光器，其包括泵浦源和鍵合晶體，其中：
[0008]所述泵浦源能夠輸出初始泵浦光；所述鍵合晶體包括可飽和吸收體和兩個有效泵浦的激光增益介質(zhì)，所述可飽和吸收體構(gòu)成被動調(diào)Q開關(guān)，所述可飽和吸收體位于所述兩個激光增益介質(zhì)之間；所述激光增益介質(zhì)用于產(chǎn)生發(fā)振光；所述鍵合晶體兩端鍍有由介質(zhì)膜構(gòu)成的腔鏡，所述腔鏡之間構(gòu)成諧振腔；所述鍵合晶體至少其中一端設(shè)有一個所述泵浦源。
[0009]固體激光器工作時，由泵浦源發(fā)出初始泵浦光，通過腔鏡進(jìn)入諧振腔中，在諧振腔中，初始泵浦光有效地泵浦激光增益介質(zhì)產(chǎn)生巨大的激光增益存儲，然后通過可飽和吸收體進(jìn)行被動調(diào)Q，形成短的激光脈沖輸出，諧振腔兩端均勻的泵浦使得鍵合晶體兩端具有平衡的熱分布，抑制了模式的跳變，從而獲得了穩(wěn)定的短脈沖高峰值的激光輸出。
[0010]由上，本申請中的固體激光器具有兩個有效泵浦的激光增益介質(zhì)，可以有效增大輸出功率，同時鍵合晶體兩端可以具有平衡的熱分布，抑制了模式的跳變，使得輸出激光更加穩(wěn)定。
[0011]為了得到兩端近似相同的有效泵浦從而獲得近似相同的熱平衡，作為一種固體激
光器可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述初始泵浦光透過所述可飽和吸收體后的有效泵浦光的光強(qiáng)≥所述初始泵浦光光強(qiáng)的35％。以此，經(jīng)過激光增益介質(zhì)和可飽和吸收體的吸收，有效泵浦光的光強(qiáng)仍能夠保留初始泵浦光光強(qiáng)的至少35％，可以保證在第二激光增益介質(zhì)里有相對平衡的泵浦能量以實(shí)現(xiàn)有效的泵浦，進(jìn)而得到兩端近似相同的有效泵浦從而獲得近似相同的熱平衡。
[0012]泵浦源的光束是被聚光的光束，很難在較長的光程保持均勻的直線光束，為了在兩個激光增益介質(zhì)有效均勻的泵浦，作為一種固體激光器可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述鍵合晶體與所述腔鏡的總長度≤3mm。以此，初始泵浦光可以在較短的諧振腔中有效均勻地泵浦激光增益介質(zhì)，利于固體激光器產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出激光。
[0013]作為一種固體激光器可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述鍵合晶體僅一端設(shè)有所述泵浦源。以此，固體激光器工作時，泵浦源發(fā)出初始泵浦光，初始泵浦光可以透過腔鏡進(jìn)入鍵合晶體中，初始泵浦光在諧振腔中通過有效地泵浦激光增益介質(zhì)產(chǎn)生巨大的激光增益存儲，同時產(chǎn)生較大的熱量釋放，為了平衡被釋放的熱量，將兩個激光增益介質(zhì)分布于諧振腔的兩端，當(dāng)兩端有效泵浦的激光增益介質(zhì)吸收近似相等的初始泵浦光時，產(chǎn)生的熱量近似相等，以此諧振腔兩端達(dá)到近似相等的熱平衡，因此抑制了模式的跳變，使得輸出激光更加穩(wěn)定。同時，有效增益介質(zhì)產(chǎn)生的發(fā)振光通過位于兩個激光增益介質(zhì)之間的可飽和吸收體可以進(jìn)行被動調(diào)Q，形成短的激光脈沖輸出。以此，在初始泵浦光有效的泵浦下，在諧振腔中產(chǎn)生有效的激光增益并形成激光巨脈沖，得到穩(wěn)定的短脈沖高峰值的輸出激光。根據(jù)兩端腔鏡對發(fā)振光光波的透光率，輸出激光可以通過其中一個腔鏡穩(wěn)定地輸出。由此，本申請中的固體激光器簡單使用一個泵浦源，在一個相對較短的諧振腔中設(shè)置兩個有效的激光增益介質(zhì)，并在兩個激光增益介質(zhì)之間設(shè)置可飽和吸收體進(jìn)行被動調(diào)Q，從而能夠獲得穩(wěn)定的短脈沖高峰值的激光輸出。
[0014]所述鍵合晶體僅一端設(shè)有所述泵浦源時，作為一種固體激光器可選的實(shí)現(xiàn)方式，接近所述泵浦源的腔鏡對所述初始泵浦光波長增透，對所述發(fā)振光波長全反射；遠(yuǎn)離所述泵浦源的腔鏡對所述發(fā)振光波長部分反射，對所述初始泵浦光波長增透、全反射或部分反射。以此，穩(wěn)定的短脈沖高峰值的輸出激光可以由遠(yuǎn)離泵浦源的腔鏡輸出。
[0015]所述鍵合晶體僅一端設(shè)有所述泵浦源時，作為一種固體激光器可選的實(shí)現(xiàn)方式，固體激光器還包括折返鏡，所述折返鏡的表面與所述腔鏡的表面形成夾角，所述折返鏡位于所述鍵合晶體與所述泵浦源之間；接近所述泵浦源的腔鏡對所述初始泵浦光波長增透，對所述發(fā)振光波長部分反射；遠(yuǎn)離所述泵浦源的腔鏡對所述發(fā)振光波長全反射，對所述初始泵浦光波長增透、全反射或部分反射；所述折返鏡對所述初始泵浦光波長增透，對所述發(fā)振光波長全反射，或者，所述折返鏡對所述初始泵浦光波長全反射，對所述發(fā)振光波長增透。
[0016]以此，在折返鏡對所述初始泵浦光波長增透，對所述發(fā)振光波長全反射時，初始泵浦光可以透過折返鏡傳播至距離折返鏡較近的腔鏡，穩(wěn)定的短脈沖高峰值的輸出激光可以由距離折返鏡較近的腔鏡輸出，折返鏡可以改變輸出激光的方向。在折返鏡對初始泵浦光波長全反射，對發(fā)振光波長增透時，折返鏡可以改變初始泵浦光的方向，使初始泵浦光經(jīng)反射傳播至距離折返鏡較近的腔鏡，并且從距離折返鏡較近的腔鏡中傳播出輸出激光，輸出激光可以透過折返鏡。由上，使用一個泵浦源對鍵合晶體輸入初始泵浦光，短脈沖高峰值的
輸出激光同樣能夠從輸入初始泵浦光的一端穩(wěn)定地輸出，鍵合晶體的另一端可以進(jìn)行熱量冷卻，并且另一端的增益介質(zhì)依然有效。
[0017]作為一種固體激光器可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述鍵合晶體兩端分別設(shè)有第一泵浦源和第二泵浦源；所述第一泵浦源和所述第二泵浦源的光束在同一光軸上；所述固體激光器還包括折返鏡，所述折返鏡的表面與所述腔鏡的表面形成夾角；所述折返鏡位于所述鍵合晶體與所述第二泵浦源之間。由此，固體激光器工作時，雙向設(shè)置的兩個泵浦源均發(fā)出初始泵浦光，初始泵浦光可以分別通過兩端腔鏡進(jìn)入諧振腔中，在諧振腔中，鍵合晶體兩端的初始泵浦光分別泵浦兩端激光增益介質(zhì)產(chǎn)生上能級的能量積累，產(chǎn)生發(fā)振光，由于可飽和吸收體對發(fā)振光的初始吸收作用阻止了立刻的激光振蕩，在一定時間內(nèi)產(chǎn)生了巨大的上能級的能量積累，隨著發(fā)振光的增強(qiáng)，發(fā)振光增強(qiáng)到一定程度時可飽和吸收體對發(fā)振光的吸收作用會迅速減少，諧振腔內(nèi)激光增益振蕩迅速發(fā)生，在激光增益本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種固體激光器，其特征在于，包括：泵浦源，所述泵浦源能夠輸出初始泵浦光；鍵合晶體，所述鍵合晶體包括可飽和吸收體和兩個有效泵浦的激光增益介質(zhì)，所述可飽和吸收體構(gòu)成被動調(diào)Q開關(guān)，所述可飽和吸收體位于所述兩個激光增益介質(zhì)之間；所述激光增益介質(zhì)用于產(chǎn)生發(fā)振光；所述鍵合晶體兩端鍍有由介質(zhì)膜構(gòu)成的腔鏡，所述腔鏡之間構(gòu)成諧振腔；所述鍵合晶體至少其中一端設(shè)有一個所述泵浦源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固體激光器，其特征在于，所述初始泵浦光透過所述可飽和吸收體后的有效泵浦光的光強(qiáng)≥所述初始泵浦光光強(qiáng)的35％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固體激光器，其特征在于，所述鍵合晶體與所述腔鏡的總長度≤3mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固體激光器，其特征在于，所述鍵合晶體僅一端設(shè)有所述泵浦源。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種固體激光器，其特征在于，接近所述泵浦源的腔鏡對所述初始泵浦光波長增透，對所述發(fā)振光波長全反射；遠(yuǎn)離所述泵浦源的腔鏡對所述發(fā)振光波長部分反射，對所述初始泵浦光波長增透、全反射或部分反射。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種固體激光器，其特征在于，還包括折返鏡，所述折返鏡的表面與所述腔鏡的表面形成夾角，所述折返鏡位于所述鍵合晶體與所述泵浦源之間；接近所述泵浦源的腔鏡對所述初始泵浦光波長增透，對所述發(fā)振光波長部分...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高新，
申請(專利權(quán))人：高新，
類型：發(fā)明
國別省市：
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