[实用新型]低发热量的传导冷却的脉冲输出声光调Q全固态激光装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及全固态激光领域，特别涉及一种低发热量的传导冷却的脉冲输出声光调Q全固态激光装置。

背景技术

全固态激光器具有体积小、电光转换效率高、长时间运行稳定性好等特点，广泛应用于精细加工、激光测距、生物医疗以及材料制备等领域。全固态激光器内部光学器件的热效应问题伴随着激光器的诞生，并且一直是阻碍固体激光器发展的一个显著而严重的问题。

传统的声光调Q全固态激光器，在其工作的过程中，作为泵浦光源的半导体激光器是连续工作的，同时作为控制激光器出光频率的声光器件也是连续同步运行的，故此类激光器工作时，以上两个器件产生的多余热量也是连续不间断的。

根据使用的需要，激光器有时需要在较低频率情况下运行，而在每一个激光脉冲输出之间的空档，这类激光器中的半导体激光器和声光器件依然保持着工作状态，并且连续不断的产生大量多余的热。这就使得该类激光装置在输出较小的平均功率或能量的情况下，却要产生大量的热，激光器本身产生的热量增加，给激光器件热管理带来较大的负担，从而局限了在一些温度相对比较苛刻的环境的使用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本本实用新型提出一种低发热量的传导冷却的脉冲输出声光调Q全固态激光装置，它应用在激光测距、激光生物学以及材料精密加工等方面。

本实用新型提出的技术方案如下：

一种低发热量的传导冷却的脉冲输出声光调Q全固态激光装置，包括信号触发源、半导体激光器(LD)供电系统、声光Q开关驱动系统、半导体激光器、激光晶体、声光Q开关、激光谐振腔全反镜片、激光谐振腔输出镜片；其中，所述信号触发源、半导体激光器(LD)供电系统和半导体激光器依次串联；同时所述信号触发源、声光Q开关驱动系统和声光Q开关依次串联；所述的激光晶体和声光Q开关串联在激光谐振腔全反镜片和激光谐振腔输出镜片之间，四者共同处在一条直线上，与作为泵浦源的半导体激光器共同构成激光谐振装置；所述的信号触发源提供使能信号控制半导体激光器供电系统、声光Q开关驱动系统，使两者为激光谐振装置提供供电。

优选地，所述激光谐振装置为侧面泵浦结构，其中，作为所述激光晶体的泵浦源的所述半导体激光器发出的泵浦光由所述激光晶体的侧面进入所述激光晶体。

优选地，所述激光谐振装置为端面泵浦结构，其中，作为所述激光晶体的泵浦源的所述半导体激光器发出的泵浦光通过所述激光谐振腔全反镜片聚焦后从所述激光晶体的端面进入所述激光晶体。

本实用新型的低发热量的传导冷却的脉冲输出声光调Q全固态激光装置的工作原理如下：如图1和图2所示，该激光器运行过程中产生的热量主要是声光Q开关和半导体激光器产生的，在激光运行开启时，由信号触发源发出信号指令，该信号分成两路，两路信号在时间上是同步的，两路同步信号使令声光Q开关和半导体激光器工作，当激光脉冲输出后，信号停止，而使得声光Q开关和半导体激光器同时停止工作，也即在激光脉冲周期内的空档时间，停止声光Q开关和半导体激光器工作，从而降低设备工作过程中器件多余热量的产生。由于该激光器在低重频的条件下工作，工作周期内器件运行时间占整个运行周期的时间比例很小，不到一个周期的1％，而采用此方案后，可降低系统99％左右的发热量，此方案大大减小了激光装置在低重频情况下运行的多余发热。

本实用新型专利与现有技术相比具有以下优点：

1、整机功耗低。由于采用信号电路控制，激光装置内部功能性零部件的运行时间缩短，大大降低系统多余热量的产生；

2、输出光束质量好。热效应是影响激光输出光束质量比较重要的一个因素，由于系统产生热量较低，使得激光输出光束质量得以优化；

3、整机器件结构紧凑。采用由于系统发热量少，其散热结构可以做的相对较小，避免散热负担的增大带来的整机体积的增加。

附图说明

图1为根据本实用新型第一个实施例的侧面结构激光装置的示意图。

图2为根据本实用新型第二个实施例的端面结构激光装置的示意图。

附图标记说明：

1.1：信号触发源  1.2：半导体激光器(LD)供电系统    1.3：声光Q开关驱动系统

1.4：为半导体激光器      1.5：激光晶体            1.6：声光Q开关

1.7：激光谐振腔全反镜片  1.8：为激光谐振腔输出镜片

2.1：信号触发源    2.2：半导体激光器(LD)供电系统  2.3：声光Q开关驱动系统