[发明专利]一种钬激光增益介质及钬激光器

权利要求书

1.一种钬激光增益介质，其特征在于，包括：衬底薄片，以及设置在所述衬底薄片同一表面上的掺Ho部分和掺Tm部分；所述掺Ho部分和所述掺Tm部分并排设置、且端面贴合；

所述掺Ho部分为吸收带能覆盖所述掺Tm部分发射波长、且能输出Ho激光的固态增益介质；

所述掺Tm部分为发射波长位于所述掺Ho部分共振吸收带、且能输出Tm激光的固态增益介质。

2.根据权利要求1所述的钬激光增益介质，其特征在于，所述掺Ho部分中Ho离子的掺杂浓度在0.2at％～2at％之间。

3.根据权利要求1所述的钬激光增益介质，其特征在于，所述掺Tm部分中Tm离子的掺杂浓度在2at％到8at％之间。

4.根据权利要求1所述的钬激光增益介质，其特征在于，所述衬底薄片通过粘接剂层与所述掺Ho部分和所述掺Tm部分粘接；

优选的，所述衬底薄片为蓝宝石、YAG和熔石英晶体中的任意一种；

优选的，所述衬底薄片的厚度为0.05mm～1mm。

5.根据权利要求1所述的钬激光增益介质，其特征在于，所述掺Ho部分为激光晶体、陶瓷和玻璃中的任意一种；

所述掺Tm部分为激光晶体、陶瓷和玻璃中的任意一种。

6.一种钬激光器，其特征在于，包括：泵浦模块、激光谐振腔和增益模块；所述增益模块包括权利要求1至5中任一项所述的钬激光增益介质；

所述泵浦模块用于发射半导体泵浦光；

所述激光谐振腔包括前腔镜和后腔镜；所述钬激光增益介质设置在所述前腔镜和所述后腔镜之间；

所述半导体泵浦光经过所述前腔镜、所述钬激光增益介质后产生钬激光，所述钬激光经所述后腔镜输出。

7.根据权利要求6所述的钬激光器，其特征在于，所述泵浦模块包括半导体激光器、多模光纤和准直聚焦组件；

所述半导体激光器用于发射半导体泵浦光；

所述多模光纤用于将所述半导体泵浦光传输至所述准直聚焦组件；

所述准直聚焦组件用于对所述半导体泵浦光进行准直聚焦处理；

优选的，所述准直聚焦组件由两片平凸透镜构成；所述准直聚焦组件的焦距在30mm～50mm之间。

8.根据权利要求6所述的钬激光器，其特征在于，所述增益模块还包括冷却铜块，所述冷却铜块夹设所述钬激光增益介质；所述冷却铜块上设置多个水嘴，多个所述水嘴均与所述冷却铜块夹设所述钬激光增益介质的腔体相通、并与外置的控温水箱组成增益介质水冷回路；

优选的，所述增益介质水冷回路的冷却水温度控制在5℃～30℃之间。

9.根据权利要求6所述的钬激光器，其特征在于，所述前腔镜和所述后腔镜采用平凹腔结构，所述后腔镜的曲率在50mm～1000mm之间，所述激光谐振腔的腔长在25mm～80mm之间；

优选的，所述前腔镜为镀有对铥激光和钬激光输出波段高反、并且对半导体泵浦光波段增透的膜层；

所述后腔镜对2.05μm～2.2μm波段的钬激光的耦合透过率在2％～30％之间。

10.根据权利要求6所述的钬激光器，其特征在于，所述钬激光增益介质和所述后腔镜之间设置有光谱滤波片，所述光谱滤波片用于增透Ho激光并高反Tm激光；

优选的，所述光谱滤波片与所述后腔镜之间设置有调Q元件。