一种全固态黄光激光器制造技术

技术编号:40220366 阅读:10 留言:0更新日期:2024-02-02 22:26
本技术公开了一种全固态黄光激光器,包括:泵浦源、聚焦耦合系统、自倍频晶体、激光谐振腔;其中,泵浦源的工作波长为900‑980nm的光源;所述自倍频晶体为镱掺杂硼酸钇铝晶体,沿晶体有效非线性系数最大方向切割;所述激光谐振腔由输入腔镜和输出腔镜组成,输入腔镜和输出腔镜分别镀有特定介质膜以抑制1000‑1100nm波段激光起振,将泵浦源发出的光经聚焦系统准直聚焦后入射到所述自倍频晶体中,在谐振腔内产生基频激光振荡,基频光通过自倍频晶体的频率转换功能实现560‑580nm黄光波段激光输出。本发明专利技术的全固态黄光激光器只需一块晶体即可实现黄光激光输出,具有体型小、结构简单紧凑、重量轻、集成化、光束质量高、可靠性高、成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光和非线性晶体器件,尤其涉及一种全固态黄光激光器


技术介绍

1、目前获得全固态黄光激光最有效的方式是使用自倍频晶体的方式,在2016年时首次在yb:ycob晶体中实现瓦级黄光激光输出(optics letters 41(5):1002-1005,2016),该种方式简单有效,但是输出波长不稳定,功率较低。在2020年通过优化在yb:ycob晶体中获得了波长较为稳定的黄光激光输出,功率为1.71w。但是由于该类晶体的热导率较低,在产生黄光的过程中会产生大量的热导致热效应严重,从而导致输出功率有限,难以满足大功率黄光场景需求。

2、针对目前存在的不足,有必要设计一种具有高热导率的自倍频黄光激光系统。


技术实现思路

1、本技术克服了现有技术的不足,提供一种全固态黄光激光器。

2、为达到上述目的,本技术采用的技术方案为:一种全固态黄光激光器,包括:

3、泵浦源,为输出工作波长为900-980nm的激光光源;

4、聚焦耦合系统,位于所述泵浦源的输出端,并将光源进行缩小或放大;

5、激光谐振腔,位于所述聚焦耦合系统的输出端,包括输入腔镜和输出腔镜,

6、所述输入腔镜表面镀有对900-1100nm高透过且对1120-1160nm和560-580nm高反射的第一介质膜;所述输出腔镜表面镀有对980-1100nm和560-580nm高透过且对900-980nm和1120-1160nm高反射的第二介质膜;

>7、自倍频晶体,位于所述输入腔镜和所述输出腔镜之间,为镱掺杂硼酸钇铝晶体;所述自倍频晶体的通光方向是自倍频的相位匹配方向。

8、本技术提供的另一一种全固态黄光激光器,包括:

9、泵浦源,为输出工作波长为900-980nm的激光光源;

10、聚焦耦合系统,位于所述泵浦源的输出端,并将光源进行缩小或放大;

11、自倍频晶体,为镱掺杂硼酸钇铝晶体,所述自倍频晶体的通光方向是自倍频的相位匹配方向;

12、在所述自倍频晶体的输入端镀有第一介质膜,另一面镀有第二介质膜,共同组成激光谐振腔;所述第一介质膜是对900-1100nm高透过且对1120-1160nm和560-580nm高反射的介质膜,所述第二介质膜是对980-1100nm和560-580nm高透过且对900-980nm和1120-1160nm高反射的介质膜。

13、本技术一个较佳实施例中,所述镱掺杂硼酸钇铝晶体的镱离子掺杂浓度为0.5%-60%。

14、本技术一个较佳实施例中,所述泵浦源为出射波长为900-980nm的钛宝石激光器或者激光二极管激光器。

15、本技术一个较佳实施例中,所述自倍频晶体通光方向为沿1120-1160nm有效非线性系数最大的相位匹配的方向切割,切割方向为θ=30±5°,φ=0°。

16、本技术一个较佳实施例中,所述自倍频晶体的通光方向长度为0.3mm-40mm。

17、本技术一个较佳实施例中,所述自倍频晶体是包裹在热沉上的;所述热沉的材质为紫铜或黄铜,所述热沉中通有循环冷却水或连接tec制冷片。

18、本技术一个较佳实施例中,自倍频晶体的通光面为圆形、正方形或长方形。

19、本技术一个较佳实施例中,所述聚焦耦合系统的焦距为2cm-50cm,用于将所述泵浦源进行缩小或放大。

20、本技术一个较佳实施例中,所述泵浦源的工作模式为连续或者脉冲。

21、本技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷,本技术具备以下有益效果:

22、(1)本技术提供了一种全固态黄光激光器,通过采用热导率高的自倍频晶体,并在两侧分别增设第一介质膜和第二介质膜,利用第一介质膜对于900-1100nm高透过且对1120-1160nm和560-580nm高反射,利用第二介质膜对980-1100nm和560-580nm高透过且对900-980nm和1120-1160nm高反射的性质,增大了自倍频晶体对泵浦光的吸收效率,同时自倍频晶体具有较高的热导率,可以承受更高功率的泵浦功率,从而实现高功率黄光激光输出,满足大功率黄光场景需求。

23、(2)本技术中自倍频晶体采用的镱掺杂硼酸钇铝晶体热导率高,在使用过程中由于热导率高所以热效应小,激光稳定性高,进一步保证自倍频晶体承受更高功率的泵浦功率,实现更高功率黄光激光输出。

24、(3)本技术中采用一块晶体结构获得黄光激光的方式,激光器结构设计具有简单、易于操作、结构稳定、易于更换和调试等优势。

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【技术保护点】

1.一种全固态黄光激光器,其特征在于,包括依次沿光路放置的泵浦源、聚焦耦合系统、输入腔镜、自倍频晶体、输出腔镜:

2.一种全固态黄光激光器,其特征在于,包括依次沿光路放置的泵浦源、聚焦耦合系统、输入腔镜、自倍频晶体、输出腔镜:

3.根据权利要求1或2所述的一种全固态黄光激光器,其特征在于:所述泵浦源为出射波长为900-980nm的钛宝石激光器或者激光二极管激光器。

4. 根据权利要求1或2所述的一种全固态黄光激光器,其特征在于:所述自倍频晶体通光方向为沿1120-1160 nm有效非线性系数最大的相位匹配的方向切割,切割方向为θ=30±5°,φ=0°。

5.根据权利要求4所述的一种全固态黄光激光器,其特征在于:所述自倍频晶体的通光方向长度为0.3mm-40mm。

6.根据权利要求1或2所述的一种全固态黄光激光器,其特征在于:所述自倍频晶体是包裹在热沉上的;所述热沉的材质为紫铜或黄铜,所述热沉中通有循环冷却水或连接TEC制冷片。

7.根据权利要求1或2所述的一种全固态黄光激光器,其特征在于:自倍频晶体的通光面为圆形、正方形或长方形。

8.根据权利要求1或2所述的一种全固态黄光激光器,其特征在于:所述聚焦耦合系统的焦距为2cm-50cm,用于将所述泵浦源进行缩小或放大。

9.根据权利要求3所述的一种全固态黄光激光器,其特征在于:所述泵浦源的工作模式为连续或者脉冲。

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【技术特征摘要】

1.一种全固态黄光激光器,其特征在于,包括依次沿光路放置的泵浦源、聚焦耦合系统、输入腔镜、自倍频晶体、输出腔镜:

2.一种全固态黄光激光器,其特征在于,包括依次沿光路放置的泵浦源、聚焦耦合系统、输入腔镜、自倍频晶体、输出腔镜:

3.根据权利要求1或2所述的一种全固态黄光激光器,其特征在于:所述泵浦源为出射波长为900-980nm的钛宝石激光器或者激光二极管激光器。

4. 根据权利要求1或2所述的一种全固态黄光激光器,其特征在于:所述自倍频晶体通光方向为沿1120-1160 nm有效非线性系数最大的相位匹配的方向切割,切割方向为θ=30±5°,φ=0°。

5.根据权利要求4所述的一种全...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜金恒刘文宇
申请(专利权)人:山研重光江苏科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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