專利名稱：全固態(tài)914nm脈沖激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全固態(tài)激光器，特別是一種基于Nd = YVO4晶體電光調(diào)Q的全固態(tài)914nm 脈沖激光器。
背景技術(shù)：
藍(lán)光波長(zhǎng)處于海水和大氣的透過(guò)窗口，在深海和大氣中傳輸都具有低損耗特性， 所以457nm的藍(lán)光激光器已成為水下資源探測(cè)和大氣探測(cè)中的重要光源。可通過(guò)藍(lán)光激光信號(hào)依靠大氣、空氣/海水界面和海水作為光信道實(shí)現(xiàn)與深水之間的通訊；藍(lán)光激光器還可安裝在飛機(jī)等載體上，實(shí)現(xiàn)大氣探測(cè)。當(dāng)前階段，若要獲得457nm藍(lán)光激光輸出，大多是采用鈦寶石作為激光晶體獲得 914nm激光輸出，之后利用倍頻方法實(shí)現(xiàn)或者通過(guò)鈦寶石激光器與其他激光器進(jìn)行和頻后產(chǎn)生。鈦寶石激光器系統(tǒng)目前尚未有相應(yīng)波段的二極管泵浦源，需要使用532nm激光作為泵浦源，使得整個(gè)系統(tǒng)的電光效率低，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大。而Nd:YV04晶體的三個(gè)光譜發(fā)射峰之一就是914nm，可以采用成熟的808nm 二極管進(jìn)行泵浦，直接輸出914nm激光進(jìn)行倍頻就可以得到457nm激光，具有較小的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和較高的電光效率。但是，截止到目前為止，還沒(méi)有見過(guò)基于Nd: YV04晶體的電光調(diào)Q全固態(tài)914nm脈沖激光器的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于填補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的空白，提供一種基于Nd:YV04晶體的電光調(diào)Q全固態(tài)914nm脈沖激光器，該激光器應(yīng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、壽命長(zhǎng)、高脈沖能量的特
點(diǎn)ο本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種基于Nd:YV04晶體的電光調(diào)Q的全固態(tài)914nm脈沖激光器，特點(diǎn)在于其構(gòu)成包括帶尾纖輸出的激光二極管，沿該激光二極管輸出的光束前進(jìn)方向依次是泵浦光耦合系統(tǒng)、后腔片、NdiYVO4晶體、起偏片、1/4波片、電光調(diào)Q晶體和前腔片，所述的激光二極管的尾纖的輸出端位于所述的泵浦光耦合系統(tǒng)的前焦點(diǎn)，該泵浦光耦合系統(tǒng)的后焦點(diǎn)位于所述的Nd = YVO4晶體內(nèi)。所述的后腔片是一個(gè)平面鏡，所述的前腔片是曲率半徑為IOOmm的平凹鏡，構(gòu)成
直線激光諧振腔。所述的Nd YVO4晶體由水冷裝置控溫。所述的電光調(diào)Q晶體為鈮酸鋰晶體。所述的帶尾纖輸出的激光二極管輸出的808nm連續(xù)激光通過(guò)泵浦光耦合系統(tǒng)進(jìn)入電光調(diào)Q晶體激光諧振腔，依次經(jīng)后腔片、Nd: YV04晶體、起偏片、1/4波片、電光調(diào)Q晶體和前腔片，獲得914nm的脈沖激光輸出。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、采用Nd:YV04晶體作為激光晶體，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)、高脈沖能量的特點(diǎn)。2、設(shè)計(jì)了一個(gè)緊湊直線腔，方便調(diào)節(jié)腔內(nèi)光斑尺寸，以獲得更好的模式匹配效果， 從而獲得更高的激光效率。3、采用鈮酸鋰作為電光調(diào)Q晶體，半波電壓較低，電光調(diào)制效率高，且不易潮解， 適合水下通信，工作穩(wěn)定。4、提出一種使用方便的脈沖914nm激光的構(gòu)成方式。


圖1為本發(fā)明全固態(tài)914nm脈沖激光器的結(jié)構(gòu)示意中101-808nm激光二極管；102-光纖；201-耦合透鏡；202-耦合透鏡；301-后腔片；302-激光晶體；303-起偏片；304-1/4波片；305-電光晶體；306-前腔片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖1為本發(fā)明全固態(tài)914nm脈沖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可見，本發(fā)明全固態(tài) 914nm脈沖激光器的構(gòu)成沿光束前進(jìn)方向依次為帶尾纖102輸出的激光二極管1、泵浦光耦合系統(tǒng)2、后腔鏡301、NdiYVO4晶體302、起偏片303、1/4波片304、電光調(diào)Q晶體305 和前腔鏡306，后腔鏡301和前腔鏡306構(gòu)成激光諧振腔3。所述的帶尾纖輸出的激光二極管1輸出的808nm連續(xù)激光通過(guò)泵浦光耦合系統(tǒng)2進(jìn)入包含有NchYVO4晶體302、起偏片 303、1/4波片304和電光調(diào)Q晶體305的激光諧振腔3，從所述的前腔鏡306輸出914nm的脈沖激光輸出。所述的激光諧振腔3是由一個(gè)平面鏡301和一個(gè)曲率半徑為IOOmm的平凹鏡306 所構(gòu)成的直線腔，在所述的激光諧振腔3內(nèi)使用了由水冷裝置控溫的NchYVO4晶體302和采用電光調(diào)Q方式的鈮酸鋰晶體305以及起偏片303、1/4波片304。所述的帶尾纖輸出的激光二極管1由激光二極管101和尾纖102構(gòu)成，泵浦光耦合系統(tǒng)2由兩個(gè)相同的焦距為20mm的凸透鏡組成。帶尾纖輸出的激光二極管1輸出808nm 的連續(xù)激光，經(jīng)過(guò)泵浦光耦合系統(tǒng)2后，對(duì)NchYVO4晶體302進(jìn)行泵浦。本發(fā)明采用一個(gè)緊湊直線腔，方便調(diào)節(jié)腔內(nèi)光斑尺寸，以獲得更好的模式匹配效果，從而獲得更高的倍頻效率。本發(fā)明采用采用鈮酸鋰作為電光調(diào)Q晶體，半波電壓較低，且不易潮解，適合水下通信和大氣探測(cè)。下面是本發(fā)明具體實(shí)施的參數(shù)泵浦采用808nm連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的激光二極管，最大輸出功率為30W。一塊規(guī)格為 3mmX3mmX6mm的Nd = YVO4晶體靠近后腔鏡放置，其摻雜濃度為0. 1%，激光上能級(jí)壽命為 90 μ S0諧振腔采用直線腔，由一個(gè)平面鏡和一個(gè)曲率半徑為IOOmm的平凹鏡組成。采用鈮酸鋰晶體進(jìn)行電光調(diào)Q，可以獲得重復(fù)頻率為5Hz，脈沖寬度為7ns，單脈沖能量為ImJ的 914nm激光輸出。綜上所述，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、壽命長(zhǎng)、高脈沖能量和光束質(zhì)量好的特點(diǎn)，適合經(jīng)過(guò)倍頻后產(chǎn)生脈沖藍(lán)光，以實(shí)現(xiàn)水下激光通信、水下探測(cè)以及大氣探測(cè)。
權(quán)利要求
1.一種全固態(tài)914nm脈沖激光器，特征在于其構(gòu)成包括帶尾纖輸出的激光二極管 (1)，沿該激光二極管(1)輸出的光束前進(jìn)方向依次是泵浦光耦合系統(tǒng)O)、后腔片(301)、 NdiYVO4晶體(302)、起偏片(303)、1/4波片(304)、電光調(diào)Q晶體(305)和前腔片(306)， 所述的激光二極管⑴的尾纖(102)的輸出端位于所述的泵浦光耦合系統(tǒng)(2)的前焦點(diǎn)， 該泵浦光耦合系統(tǒng)⑵的后焦點(diǎn)位于所述的NchYVO4晶體(302)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全固態(tài)914nm脈沖激光器，其特征在于所述的后腔片(301) 是一個(gè)平面鏡，所述的前腔片(306)是曲率半徑為IOOmm的平凹鏡(307)，構(gòu)成直線激光諧振腔⑶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全固態(tài)914nm脈沖激光器，其特征在于所述的NchYVO4晶體 (302)由水冷裝置控溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全固態(tài)914nm脈沖激光器，其特征在于所述的電光調(diào)Q晶體 (305)為鈮酸鋰晶體(305)。
全文摘要
一種全固態(tài)914nm脈沖激光器，特點(diǎn)在于其構(gòu)成包括帶尾纖輸出的激光二極管，沿該激光二極管輸出的光束前進(jìn)方向依次是泵浦光耦合系統(tǒng)、后腔片、Nd:YVO4晶體、起偏片、1/4波片、電光調(diào)Q晶體和前腔片，所述的激光二極管的尾纖的輸出端位于所述的泵浦光耦合系統(tǒng)的前焦點(diǎn)，該泵浦光耦合系統(tǒng)的后焦點(diǎn)位于所述的Nd:YVO4晶體內(nèi)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、壽命長(zhǎng)、高脈沖峰值功率的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01S3/115GK102208746SQ20111011748
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者余婷, 吳姚芳, 周軍, 李銳, 殷蘇勇, 陳衛(wèi)標(biāo) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所