一种两步激发连续波绿光激光器的方法技术

本发明专利技术公开了一种两步激发连续波绿光激光器的方法，平行光经过聚焦镜后，平行光聚焦到Er：YAlO3晶体靠近聚焦镜一侧的Er：YAlO3晶体端面的中心处，Er：YAlO3晶体中Er3+吸收泵浦光，把Er：YAlO3晶体中处于基态4I15/2能级上的Er3+激发到达4I11/2能级；处于4I11/2能级的Er3+吸收泵浦光，处于4I11/2能级的Er3+跃迁到4F7/2能级，随着4F7/2能级的Er3+越来越多，在4F7/2能级的Er3+达到一定的积累，实现粒子数反转。本发明专利技术输出激光光束质量高，激光器输出的效率相对较高，输出激光的稳定性好；输出光束质量因子M2约等于1，能够对波长进行调谐。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光器
，尤其涉及一种两步激发连续波绿光激光器的方法。
技术介绍
可见光波段激光在工业、农业、信息产业、军事、医学等领域都有广泛应用。尤其在医学领域，可见光波段某些特定波长连续激光的应用极大的推动了医学的发展，其中人眼最敏感的550nm可调谐连续激光已应用于治疗闭膜青光眼、继发性青光眼及先天性瞳孔残膜等眼科疾病。现有的二极管激光器(LD)：该激光器可直接实现可见光波段连续激光输出，但输出的激光光束质量差，不能达到较高医疗水平的使用要求；染料激光器：它能够实现550nm附近激光的连续输出，但输出激光不稳定，不能真正的连续可调谐。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种两步激发连续波绿光激光器的方法，旨在解决现有的二极管激光器输出激光光束质量差，不能达到较高医疗水平的使用要求；染，激光器输出激光不稳定，不能真正连续可调谐的问题。本专利技术是这样实现的，一种两步激发连续波绿光激光器的方法，该两步激发连续波绿光激光器的方法包括以下步骤：首先平行光经过聚焦镜后，平行光聚焦到Er：YAlO3晶体靠近聚焦镜一例的Er：YAlO3晶体端面的中心处，Er：YAlO3晶体中Er3+吸收泵浦光，把Er：YAlO3晶体4中处于基态4I15/2能级上的Er3+激发到达4I11/2能级，完成第一步激发；其次处于4I11/2能级的Er3+进一步吸收泵浦光，处于4I11/2能级的Er3+跃迁到4F7/2能级，随着4F7/2能级的Er3+越来越多，在4F7/2能级的Er3+达到一定的积累，实现粒子数反转；采用两步激发实现连续波绿光激光的晶体有Er掺杂氧化物晶体、Er掺杂氟化物晶体，输出激光光束质量高，激光器输出的效率相对较高，激光可调谐，输出激光的稳定性好；两步激发连续波绿光激光器是全固态激光器，输出光束质量因子M2约等于1，能够对波长进行调谐。进一步，所述平行光是输出波长为980nm的二极管激光器输出激光经过准直镜准直后形成，平行光便于聚焦镜聚焦，提高泵浦激光和输出绿光激光的转换效率。进一步，所述准直镜为焦距为35mm的平凸透镜，准直镜配合聚焦镜使用，在Er：YAlO3晶体4形成约857μm的泵浦光斑，晶体上大的泵浦光斑，便于提高Er：YAlO3晶体4中注入的泵浦功率。进一步，实现粒子数反转后在激光谐振腔的作用下，550nm的激光在激光的谐振腔内形成振荡。进一步，所述谐振腔镀在两块Er：YAlO3晶体的端面上，在靠近聚焦镜端Er：YAlO3晶体的端面上镀有965nm-990nm高透射率、525-565nm高反射率的膜，另一块Er：YAlO3晶体靠近激光输出端的端面上镀有525-565nm透射率为2％的膜，在Er：YAlO3晶体镀有谐振腔膜，能够有效地缩短谐振腔长，减少谐振腔由于谐振腔长而产生的损耗，在Er：YAlO3晶体靠近激光输出端的端面上镀有525-565nm透射率为2％，能够减少谐振腔内的输出损耗，从而有助于激光器在低泵浦功率的情况下实现激光输出。进一步，所述聚焦镜是焦距为75mm的平凸透镜，聚焦镜配合准直镜使用，在Er：YAlO3晶体4形成约857μm的泵浦光斑，晶体上大的泵浦光斑，便于提高Er：YAlO3晶体4中注入的泵浦功率。附图说明图1是本专利技术实施例提供的两步激发连续波绿光激光器原理示意图；图中：1、二极管激光器；2、准直镜；3、聚焦镜；4、Er：YAlO3晶体。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术采用两步激发实现连续波绿光激光的晶体有Er掺杂氧化物晶体、Er掺杂氟化物晶体，输出激光光束质量高，激光器输出的光束质量M2因子＜1.1接近1，激光器连续输出的效率在10％左右，相对较高，激光可调谐，输出激光的稳定性好；两步激发连续波绿光激光器是全固态激光器，输出光束质量因子M2约等于1，能够对波长进行调谐。下面结合附图及具体实施例对本专利技术的应用原理作进一步描述。结合附图1本专利技术实施例的两步激发连续波绿光激光器的方法包括以下步骤：输出波长为980nm的二极管激光器1(LD)输出激光经过准直镜2准直后变为平行光，此平行光经过聚焦镜3后，此平行光(泵浦光)聚焦到Er：YAlO3晶体4靠近聚焦镜3一侧的Er：YAlO3晶体4端面的中心处，Er：YAlO3晶体4中Er3+吸收泵浦光，把Er：YAlO3晶体4中处于基态4I15/2能级上的Er3+激发到达4I11/2能级，完成第一步激发，处于4I11/2能级的Er3+进一步吸收泵浦光，处于4I11/2能级的Er3+跃迁到4F7/2能级，随着4F7/2能级的Er3+越来越多，在4F7/2能级的Er3+达到一定的积累，实现了粒子数反转，在激光谐振腔的作用下，550nm的激光在激光的谐振腔内形成振荡，此谐振腔镀在两块Er：YAlO3晶体4的端面上，在靠近聚焦镜3端晶体的端面上镀有965nm-990nm高透射率、525-565nm高反射率的膜，另一块晶体靠近激光输出端的端面上镀有525-565nm透射率为2％的膜，
处于高能级4F7/2能级的大量的Er3+向低能级4I15/2能级跃迁，实现了550nm上转换激光输出。在本专利技术中，准直镜2是焦距为35mm的凸透镜，装置中作为准直镜；准直镜2是焦距为75mm的凸透镜，装置中作为聚焦镜，装置中的Er：YAlO3晶体4都镀有相应的膜系，靠近聚焦镜3的晶体，在靠近聚焦镜3端的晶体端面镀有965nm-990nm高透射率、525-565nm高反射率的膜，此晶体的另一个端面镀有965nm-990nm、525-565nm高透射率的膜；另一块Er：YAlO3晶体4，靠近聚焦镜3端的晶体端面镀有965nm-990nm、525-565nm高透射率的膜，另一个端面镀有525-565nm透射率为2％的膜。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两步激发连续波绿光激光器的方法，其特征在于，所述两步激发连续波绿光激光器的方法包括以下步骤：首先平行光经过聚焦镜后，平行光聚焦到Er：YAlO3晶体靠近聚焦镜一侧的Er：YAlO3晶体端面的中心处，Er：YAlO3晶体中Er3+吸收泵浦光，把Er：YAlO3晶体4中处于基态4I15/2能级上的Er3+激发到达4I11/2能级，完成第一步激发；其次处于4I11/2能级的Er3+进一步吸收泵浦光，处于4I11/2能级的Er3+跃迁到4F7/2能级，随着4F7/2能级的Er3+增加，在4F7/2能级的Er3+达到一定的积累，实现粒子数反转。

【技术特征摘要】
1.一种两步激发连续波绿光激光器的方法，其特征在于，所述两步激发连续波绿光激光器的方法包括以下步骤：首先平行光经过聚焦镜后，平行光聚焦到Er：YAlO3晶体靠近聚焦镜一侧的Er：YAlO3晶体端面的中心处，Er：YAlO3晶体中Er3+吸收泵浦光，把Er：YAlO3晶体4中处于基态4I15/2能级上的Er3+激发到达4I11/2能级，完成第一步激发；其次处于4I11/2能级的Er3+进一步吸收泵浦光，处于4I11/2能级的Er3+跃迁到4F7/2能级，随着4F7/2能级的Er3+增加，在4F7/2能级的Er3+达到一定的积累，实现粒子数反转。2.如权利要求1所述的两步激发连续波绿光激光器的方法，其特征在于，所述平行光是输出波长为980nm的二极管激光器输出激光经过准...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林军，杨曦凝，白云峰，楚琳琳，贺泽龙，
申请(专利权)人：黑龙江工程学院，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23