[实用新型]小型化脉冲中红外激光器

说明书

本实用新型公开小型化脉冲中红外激光器，该小型化脉冲中红外激光器包括：激光二极管、激光晶体、第一半导体制冷片、第二半导体制冷片、可饱和吸收镜和非线性光学晶体；所述激光晶体为掺钕钒酸钇晶体；非线性光学晶体为周期极化掺氧化镁铌酸锂晶体；所述激光二极管、激光晶体、可饱和吸收镜和非线性光学晶体在同一水平面上依次设置；所述第一半导体制冷片设置于所述激光晶体的下方，所述第二半导体制冷片设置于所述非线性光学晶体的下方。本实用新型克服了现有技术中的脉冲中红外激光器输出脉冲宽、峰值功率低、转化效率不高以及光路系统复杂的缺陷。

技术领域

本实用新型涉及小型化脉冲中红外激光器。

背景技术

3μm至5μm中红外激光位于大气的窗口波段，对大气的穿透性强，传输过程损耗小，在光谱分析、激光医疗、气体探测、以及军事等诸多领域都具有广泛的应用价值和前景，因此对该波段激光的研究成为目前世界上的热门课题。

产生脉冲激光的方式有两种：调Q和锁模。相比于调Q技术，锁模技术具有以下优点：一方面可以得到T瓦量级甚至更高峰值功率输出，另一方面可以获得更窄的脉宽输出。锁模技术工作方式有主动锁模、被动锁模以及自锁模。主动锁模又可分为相位调制型锁模和振幅调制型锁模，然而这两种锁模调制光波类似，存在一系列波带，而且锁模不稳定。而自锁模激光器，由于噪声脉冲达不到自锁模的自启动阈值，往往需要人工采取附加措施来启动，造成不便。被动锁模是通过在激光谐振腔内加入具有可饱和吸收特性材料制成的可饱和吸收体，利用材料本身独特的非线性光学特性产生脉冲激光输出。

目前国内外产生中红外脉冲激光输出的主要技术途径大体上分为二种： (1)采用近红外脉冲激光器输出脉冲激光通过波长变换元件后，得到中红外脉冲激光输出。这种方案的特点是结构简单、变换频率高，但输出激光线宽较宽、波长稳定性差、转化率不高。(2)利用半导体激光作为泵浦源泵浦稀土离子激活输出近红外连续激光然后经过调Q或锁模器件，再利用波长变换元件实现中红外脉冲激光。这种方案在整个光路系统结构上较为复杂，但可以得到窄脉宽高光束质量的激光输出。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种小型化脉冲中红外激光器，其克服了现有技术中的脉冲中红外激光器输出脉冲宽、峰值功率低、转化效率不高以及光路系统复杂的缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种小型化脉冲中红外激光器，该小型化脉冲中红外激光器包括：激光二极管、激光晶体、第一半导体制冷片、第二半导体制冷片、可饱和吸收镜和非线性光学晶体；所述激光晶体为掺钕钒酸钇晶体；非线性光学晶体为周期极化掺氧化镁铌酸锂晶体；所述激光二极管、激光晶体、可饱和吸收镜和非线性光学晶体在同一水平面上依次设置；所述第一半导体制冷片设置于所述激光晶体的下方，所述第二半导体制冷片设置于所述非线性光学晶体的下方。

优选地，所述激光二极管的最大输出功率为5W，且中心波长为808nm。

优选地，所述激光晶体的尺寸为3mm×3mm×2mm，Nd³⁺离子掺杂浓度为1％。

优选地，所述激光晶体靠近所述激光二极管的一侧镀有808nm增透且 1.064μm高反的双色膜。

优选地，所述激光晶体靠近所述可饱和吸收镜的一侧镀有1.064μm增透膜。

优选地，所述可饱和吸收镜的两侧都镀有1.064nm的增透膜。

优选地，所述非线性光学晶体的长为30mm、宽为10mm且厚为1mm，其中，M_gO的浓度为5％，周期为30.5μm。

优选地，所述非线性光学晶体靠近所述可饱和吸收镜的一侧镀有1.064 μm的增透膜，对1.45-1.65μm和3-4μm的反射膜。

优选地，所述非线性光学晶体远离所述可饱和吸收镜的一侧镀有3-4μ m的增透膜，对1.064μm和1.45-1.65μm的反射膜。