[发明专利]一种558nm波长单频输出的全固体激光器

说明书

技术领域

本发明属于激光技术领域中，涉及的一种通过腔内倍频方法获得558nm波长输出的全固体单频黄光激光器。

背景技术

现有激光具有单色性、准直性和高亮度等特点，有着广泛的应用领域。特别的，黄光波段的激光在医疗领域有着重要应用，在诊断方面，黄激光是内全反射荧光成像系统或流式细胞仪或共聚焦显微扫描系统的理想选择；在医疗方面，黄激光可以对癣红斑痣或毛细血管或眼底黄斑病变等疾病进行有效治疗。

常用黄激光器有Kr离子激光(568nm)，染料激光(577nm)，铜蒸气激光(578nm)等激光器，但这些激光器都存在固有的缺点。Kr离子激光和铜蒸气激光都属于气体激光器，其体积都很大，耗电量也很大；染料激光器是液体激光器，其染料的毒性对人体有害，不足以满足仪器使用要求。随着半导体激光器的研究进展和产品化逐渐成熟，光泵半导体激光器和半导体泵浦的固体激光其得到了迅速发展，具有光束质量好，体积小和寿命长等优点。但目前光泵半导体黄激光器波长比较局限，而半导体泵浦的固体激光器结合非线性频率变换技术则使得黄广播段比较宽广。

目前，国内外已经有关于半导体泵浦固体黄激光器的报道。他们主要采取以下四种方式：一是基于双基频谱线振荡通过非线性和频获得(Intracavitysum-frequencydiodeside-pumpedall-solid-stategenerationyellowlaserat589nmwithanoutputpowerof20.5W,《AppliedOptics》,Vol.52,2013,1876-1880)，这种方法具有结构复杂，体积大，效率低，噪声大等缺点。二是基于受激拉曼散射获得1.1～1.2μm波段左右的斯托克斯光，再通过倍频技术获得(Self-frequency-doubledBaTeMo2O9Ramanlaseremittingat589nm,《OpticsExpress》,Vol.21,2013,7821-7827)；三是基于受激拉曼散射的斯托克斯光与基频光通过和频变换技术获得(HighpowerQ-switchedintracavitysum-frequencygenerationandself-Ramanlaserat559nm,《Optics&LaserTechnology》,2013,Vol.47,2013,43-46)，但拉曼激光器阈值高，光光效率低。四是基于1.1～1.2μm波段的基频谱线通过倍频技术直接获得(Afrequency-doubledNd:YAG/KTPlaserat561nmwithdiodeside-pumping，《LaserPhys》,Vol.23,2013,5402-5405)，这种方法结构简单，但是单脉冲能量及平均功率较低，也不能获得单频输出。558nm的黄光波长更接非常接近人眼敏感波长555，而且比其他波长更适合视网膜凝固手术，治疗眼科黄斑变性手术。但是558nm的波长非常难得到，本发明提供一种腔内倍频的技术获得558nm波长激光。

发明内容

发明目的：为了获得558nm波长的单频输出，本发明提供了一种结构简单，体积小，效率高，低噪声的全固体黄激光器，该激光器可获得558nm单频激光输出。

技术方案：本发明提供的一种558nm波长单频输出的全固体激光器，包括：

一泵浦源系统，所述泵浦源系统包括在光路上依次安置的激光二极管LD、光纤以及聚焦耦合透镜系统；

一Z型谐振腔装置，所述Z型谐振腔装置包括在Z型腔内依次安置的尾镜、凹面折叠镜、黄光输出镜以及全反镜，所述尾镜和凹面折叠之间放置有波片和激光增益介质，所述凹面折叠镜与黄光输出镜之间放置有双折射滤波片，所述黄光输出镜和全反镜之间放置有倍频晶体。

所述波片包括依次放置在激光增益介质前后的第一拨片和第二拨片，所述第一拨片和第二拨片均为四分之一波片。

所述尾镜、第一波片、激光增益介质、第二波片、双折射滤波片、凹面折叠镜组成Z型腔第一臂；所述凹面折叠镜、黄光输出镜组成Z型腔第二臂；所述黄光输出镜、倍频晶体、全反镜组成Z型腔第三臂。

所述Z型腔第一臂的长度为135～145mm，Z型腔第二臂的长度为123～133mm，Z型腔第三臂的长度为91～101mm。

所述第一波片和第二波片均双面镀有增透膜，其快轴相互垂直，并且均与双折射滤波片的起偏方向30°—60°角。

所述激光增益介质采用单端复合生长型Nd:YAG晶体或双端复合生长型Nd:YAG晶体。

所述激光增益介质和倍频晶体都由制冷装置进行温度控制。