[发明专利]一种555nm激光全固态激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种555nm激光全固态激光器，属固态激光技术领域。

背景技术

555nm波长的激光有着多种重要的应用。首先，555nm是人眼最为敏感的波长，因此可以用于军事应用中的炫目武器，另外也可以用于建筑施工中的激光准直、激光标示、激光指示、激光显示等领域。由于555nm对某些荧光蛋白的检测灵敏度高，还是还原血红蛋白的吸收峰，因此在生物、医学的检测、诊断、治疗方面也有着重要的应用。

现有报道中，受限于全固态激光器中固定的能级分布，产生555nm激光的全固态激光器主要有两种方式：合频以及拉曼频移。文献(吕彦飞等，“全固态连续波555nm黄-绿光激光器”，光学精密工程，15，674(2007))中报道了使用两块晶体产生不同波长的激光，然后通过非线性晶体合频来产生555nm激光。文献(R.P.Mildren，etc.，“Efficient，all-solid-state，Raman laser in the yellow，orange and red”，OpticsExpress，12，785(2004))中报道了使用绿光固体激光器作为泵浦源，使用拉曼频移方式产生555nm激光，但同时有其他波长激光产生，而且功率较低。文献(R.P.Mildren，etc.，”Discretely tunable，all-solid-state laser in the green，yellow，and red”，OpticsLetters，30，1500(2005))报道了使用基频光和拉曼光合频产生555nm激光，产生功率也较低。上述方式需要多块晶体配合来产生555nm激光，因此装置复杂，因多种因素的限制而导致输出功率较低，无法满足使用领域的需求。

发明内容

针对现有技术中所存在的却陷和不足，本发明提出了一种555nm激光全固态激光器，采用Nd:GGG晶体作为激光介质，直接产生1110nm激光，通过倍频晶体倍频，可以产生555nm激光，以解决输出功率较低、装置复杂的问题。

本发明的技术方案如下：

一种555nm激光全固态激光器，包括泵浦源、耦合透镜组、激光晶体、调Q器件、倍频晶体、输入镜M1、输出镜M3、耦合镜M2和温度控制系统，泵浦源位于耦合透镜组之前，耦合透镜组之后由输入镜M1和输出镜M3构成耦合腔，耦合腔内放置耦合镜M2，将耦合腔分为前腔和后腔，前腔内依次放置激光晶体和调Q器件；后腔内放置倍频晶体，激光晶体、调Q器件和倍频晶体均置于温度控制系统中以保持上述晶体和器件的温度恒定，其特征在于激光晶体采用Nd:GGG晶体，其端面镀有对1060nm、1110nm和555nm波长的光透过率不小于99％的介质膜；输入镜M1镀有对泵浦光波段和1060nm光透过率不小于99％、对1110nm波长的光反射率不小于99％的介质膜；耦合镜M2镀有对1110nm和1060nm的光透过率不小于99％、对555nm波长的光反射率不小于99％的介质膜；输出镜M3镀有对1060nm和555nm波长的光透过率不小于99％、对1110nm波长的光反射率不小于99％的介质膜；倍频晶体端面镀有对1060nm、1110nm和555nm波长的光透过率不小于99％的介质膜。

上述的激光晶体在中、低输出功率情况下，对于通光端面也可只进行抛光而不镀膜，这样会降低成本但也会降低效率。

本发明激光器在低功率输出情况下可以不使用耦合镜M2镜以达到紧凑结构并降低成本的效果。

上述输入镜M1、输出镜M3和耦合镜M2可以用介质薄膜来代替，具体为激光晶体的入射面、出射面及倍频晶体两端面上镀以对相应波长的光高透和高反的介质膜，以取代输入镜M1、输出镜M3和耦合镜M2的作用。

所述的激光晶体Nd:GGG钕的掺杂浓度为0.05-at.％至4-at.％，其长度为0.5mm至50mm。

所述的调Q器件是主动调Q的声光、电光器件及被动调Q的Cr⁴⁺:YAG、染料片、半导体片中的一种，用于连续运转时则不使用调Q器件。

所述的倍频晶体为KTP、KTA、LBO、BBO等非线性晶体中的一种，其长度为1mm至30mm。

所述的输入镜M1和输出镜M3既可以是平面镜，也可以是凹面镜或凸面镜，依赖于具体腔型设计。

所述的泵浦源既可以是半导体激光器或者光纤耦合输出的半导体激光器，也可以是闪光灯或弧光灯，泵浦方式既可以是端面泵浦，也可以是侧面泵浦。