Tm：YAP声光调Q开关激光系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种Tm：YAP声光调Q开关激光系统，包括按照光路方向依次设置的泵浦激光发射器(1)、光纤(2)、耦合系统(3)、TM：YAP晶体(4)、声光调Q开关(5)、凹透镜(6)和光电探测器(7)，光电探测器(7)还连接有示波器(8)，所述声光调Q开关(5)还连接有信号发生器(9)。本实用新型专利技术提供的Tm：YAP声光调Q开关激光系统利用TM：YAP激光器理论，制造了一种小型化、高功率输出的增益开关激光器，可以广泛应用于激光雷达、医学应用等领域，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种泵浦激光器，尤其涉及一种Tm:YAP声光调Q开关激光系统，属于激光设备领域。
技术介绍
2 μπι波段光具有人眼安全的特性，它在军事、医疗和环境监测等方面有着广泛的用途。作为2 μ m波段激光器的工作物质，Tm:YAP晶体具有掺杂浓度高、转换效率高等优点，是一种具有极大应用潜力的新型固体激光材料。一般的，该波段常用的领域包括激光雷达、医学应用等。目前国外对此研宄较多，而国内的相关应用研宄才刚刚开始，人们围绕如何提高2 μπι波段激光输出功率及效率从材料与器件上进行了多方位的探索研宄，特别是大功率半导体激光器出现后，促使人们以激光二极管为泵浦源在提供高效、小型化及性能稳定的2 μ m波段激光器上进行更深层次的研宄和开发。目前该领域的几个基本问题是:1.国产化较低，目前国内没有系统的研宄和稳定的实物；2.小型化设备较少，极大地限制了其应用的领域；3.与传统的泵浦方式相比，泵浦效率较低。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，解决好现有技术的问题，弥补现有目前市场上现有产品的不足。本技术提供了一种Tm:YAP声光调Q开关激光系统，包括按照光路方向依次设置的泵浦激光发射器、光纤、耦合系统、TM:YAP晶体、声光调Q开关、凹透镜和光电探测器，所述光电探测器还连接有示波器，所述声光调Q开关还连接有信号发生器。优选的，上述泵浦激光发射器输出的激光经过光纤输出，光纤芯径200 μπι，数值孔径NA = 0.22，光纤输出泵浦光经过1:1耦合系统聚焦于Tm:ΥΑΡ晶体内部。优选的，上述声光调Q开关的声光晶体长度为46mm，射频频率为27.12MHz，通电损耗在直径3mm光束，功率50w时为55%，使用水冷方式对其进行制冷。优选的，上述Tm:YAP声光调Q开关激光系统还包括为泵浦激光发射器供电的直流电源。优选的，上述泵浦激光发射器发出的激光依次经过光纤、耦合器、TM:YAP晶体、声光调Q开关、凹透镜后到达光电探测器，再到达示波器。本技术提供的Tm:YAP声光调Q开关激光系统利用TM:YAP激光器理论，制造了一种小型化、高功率输出的增益开关激光器，可以广泛应用于激光雷达、医学应用等领±或，降低了成本。【附图说明】图1为本技术结构示意图；图2为本技术LD模块电流-功率曲线图；图3为本技术LD模块输出光谱曲线图；图4为本技术输出脉冲宽度与泵浦功率关系图；图5为本技术输出脉冲宽度与重复频率关系图。附图标记:1_泵浦激光发射器；2_光纤；3_耦合系统；4-TM:YAP晶体；5_声光调Q开关；6_凹透镜；7_光电探测器；8_示波器；9_信号发生器；10_直流电源。【具体实施方式】为了便于本领域普通技术人员理解和实施本技术，下面结合附图及【具体实施方式】对本技术作进一步的详细描述。本技术提供的TM:YAP声光调Q开关激光系统，包括按照光路方向依次设置的泵浦激光发射器1、光纤2、耦合系统3、TM:YAP晶体4、声光调Q开关5、凹透镜6和光电探测器7，光电探测器7还连接有示波器8，声光调Q开关5还连接有信号发生器9。泵浦激光发射器I输出的激光经过光纤2输出，光纤2芯径200 μ m，数值孔径NA = 0.22，光纤2输出泵浦光经过1:1耦合系统聚焦于Tm:YAP晶体4内部。声光调Q开关5的声光晶体长度为46mm，射频频率为27.12MHz，通电损耗在直径3mm光束，功率50w时为55%，使用水冷方式对其进行制冷。Tm:YAP声光调Q开关激光系统还包括为泵浦激光发射器I供电的直流电源10。泵浦激光发射器I发出的激光依次经过光纤2、耦合器3、TM:YAP晶体4、声光调Q开关5、凹透镜6后到达光电探测器7，再到达示波器8。本技术采用LD端面泵浦的方式，选用的LD模块，其输出中心波长为795.2nm(20°C )，光谱谱线宽度为1.7nm最大工作电流38.8A，最大输出功率30.1W，图2为用功率计测得的LD模块的电流-功率关系图。图3为为半导体模块的输出光谱曲线。LD模块输出激光经光纤输出，光纤芯径200 μ m，数值孔径NA = 0.22，光纤输出泵浦光经过1:1耦合系统聚焦于Tm:YAP晶体内部。图4为为同样条件下输出脉冲宽度与泵浦功率变化关系图，当泵浦功率增加时，脉冲宽度减小，这是由于泵浦功率增大的同时，Tm:YAP晶体上能级积累的粒子数增加，能级受激跃迀速率变大，从而使脉冲宽度减小。图5为输出脉冲宽度与能量随工作重频的关系图，可以看到当重复频率在200Hz以下时，输出脉冲能量与脉冲宽度变化不大，而超过200Hz后，当重复频率增加时，输出脉冲能量很快降低，输出脉冲宽度快速增加。这是因为在低重复频率工作状态下，脉冲间隔周期长，受储能饱和的影响，在重复频率变化时输出脉冲能量变化不大；在高重复频率工作状态下，脉冲间隔周期相对较短，在Q开关关门储能尚未饱和的情况下，下一个开门已经到来，使得脉冲能量随之下降。以上所述之【具体实施方式】为本技术的较佳实施方式，并非以此限定本技术的具体实施范围，本技术的范围包括并不限于本【具体实施方式】，凡依照本技术之形状、结构所作的等效变化均在本技术的保护范围内。【主权项】1.一种Tm:YAP声光调Q开关激光系统，其特征在于:所述声光调Q开关激光系统包括按照光路方向依次设置的泵浦激光发射器(I)、光纤(2)、耦合系统(3)、TM:YAP晶体(4)、声光调Q开关(5)、凹透镜(6)和光电探测器(7)，所述光电探测器(7)还连接有示波器(8)，所述声光调Q开关(5)还连接有信号发生器(9)。2.根据权利要求1所述的Tm:YAP声光调Q开关激光系统，其特征在于:所述泵浦激光发射器(I)输出的激光经过光纤(2)输出，光纤(2)芯径200 μ m，数值孔径NA = 0.22，光纤(2)输出泵浦光经过1:1耦合系统聚焦于Tm:YAP晶体(4)内部。3.根据权利要求1所述的Tm:YAP声光调Q开关激光系统，其特征在于:所述声光调Q开关(5)的声光晶体长度为46mm，射频频率为27.12MHz，通电损耗在直径3mm光束，功率50w时为55%，使用水冷方式对其进行制冷。4.根据权利要求1所述的Tm:YAP声光调Q开关激光系统，其特征在于:所述Tm:YAP声光调Q开关激光系统还包括为泵浦激光发射器(I)供电的直流电源(10)。5.根据权利要求4所述的Tm:YAP声光调Q开关激光系统，其特征在于:所述泵浦激光发射器(I)发出的激光依次经过光纤(2)、耦合器(3)、TM:YAP晶体(4)、声光调Q开关(5)、凹透镜(6)后到达光电探测器(7)，再到达示波器(8)。【专利摘要】本技术涉及一种Tm：YAP声光调Q开关激光系统，包括按照光路方向依次设置的泵浦激光发射器(1)、光纤(2)、耦合系统(3)、TM：YAP晶体(4)、声光调Q开关(5)、凹透镜(6)和光电探测器(7)，光电探测器(7)还连接有示波器(8)，所述声光调Q开关(5)还连接有信号发生器(9)。本技术提供的Tm：YAP声光调Q开关激光系统利用TM：YAP激光器理论，制造了一种小型化、高功率输出的增益开关激光器，可以广泛应用于激光雷达、医学应用等领域，降低了成本。【本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Tm：YAP声光调Q开关激光系统，其特征在于：所述声光调Q开关激光系统包括按照光路方向依次设置的泵浦激光发射器(1)、光纤(2)、耦合系统(3)、TM：YAP晶体(4)、声光调Q开关(5)、凹透镜(6)和光电探测器(7)，所述光电探测器(7)还连接有示波器(8)，所述声光调Q开关(5)还连接有信号发生器(9)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓岚，
申请(专利权)人：刘晓岚，
类型：新型
国别省市：福建;35