[发明专利]一种高重频窄线宽调Q铒激光器

权利要求书

1.一种高重频窄线宽调Q铒激光器，其特征在于：包括种子激光器、激光放大器和电控温控单元，其中：

种子激光器包括两端键合纯YSGG晶体并掺杂Er3+的Er:YSGG激光晶体棒，该Er:YSGG激光晶体棒中心轴两端即左、右端外沿光轴方向依次共光轴设有全反镜片、准直聚焦镜筒、光纤耦合半导体激光模块，其中全反镜片的全反射面分别朝向Er:YSGG激光晶体棒，左、右的全反镜片、准直聚焦镜筒、光纤耦合半导体激光模块呈左、右对应对称，位于Er:YSGG激光晶体棒右端外的全反镜片反射光路上沿光路方向设有半反镜，以半反镜作为种子激光器的输出镜片，位于Er:YSGG激光晶体棒左端外的全反镜片反射光路上沿光路方向依次设有起偏器、调Q晶体、VBG光栅，所述VBG光栅与输出镜片分别位于彼此的反射光路上，且输出镜片向VBG光栅的光路上依次设有1/2λ波片、法拉第光隔离器；光纤耦合半导体激光模块产生的泵浦光入射至Er:YSGG激光晶体棒左、右端，Er:YSGG激光晶体棒经过两端泵浦后产生激光光束从右端出射至全反镜片，经右端的全反镜片反射后再入射至输出镜片，部分激光光束透射过输出镜片并入射至激光放大器，其余激光光束经输出镜片反射后，再依次经过1/2λ波片、法拉第光隔离器入射至VBG光栅，并被VBG光栅反射后再依次经过调Q晶体、起偏器入射至左端的全反射镜，最后经左端的全反射镜反射至Er:YSGG激光晶体棒，形成环形的种子激光器结构；

激光放大器包括全反镜、侧泵浦的板条式Er：YSGG激光晶体、半导体激光巴条，板条式Er：YSGG激光晶体中心轴两端即左、右端分别切割成相同角度的斜面，所述全反镜位于输出镜片的透射光路上，板条式Er：YSGG激光晶体左端位于全反镜的反射光路上，半导体激光巴条围在板条式Er：YSGG激光晶体侧面外，输出镜片透射过的激光光束经全反镜反射后入射至板条式Er：YSGG激光晶体左端，同时板条式Er：YSGG激光晶体受半导体激光巴条泵浦后产生激光光束，泵浦产生的激光光束与左端入射的激光光束共同从板条式Er：YSGG激光晶体右端出射，实现放大输出；

电控温控单元包括光纤耦合半导体激光模块驱动电源、调Q晶体驱动电源、半导体激光巴条驱动电源、温控单元、控制单元，其中光纤耦合半导体激光模块驱动电源分别供电至左、右端的光纤耦合半导体激光模块，半导体激光巴条驱动电源供电至半导体激光巴条，调Q晶体驱动电源供电至调Q晶体，光纤耦合半导体激光模块驱动电源、调Q晶体驱动电源、半导体激光巴条驱动电源分别接入控制单元，由控制单元控制各个驱动电源的供电，温控单元亦接入控制单元由控制单元控制，且温控单元分别对Er:YSGG激光晶体棒、光纤耦合半导体激光模块、板条式Er：YSGG激光晶体、半导体激光巴条进行温度控制。

2.根据权利要求1所述的一种高重频窄线宽调Q铒激光器，其特征在于：种子激光器中的Er:YSGG激光晶体棒整体放置在铜制的热沉中，并通过温控单元带走多余的热量，采用种子激光器加激光放大器，降低激光器谐振腔激光的损伤阈值，实现高质量低能量的种子激光输出，通过放大级提高能量和输出水平。

3.根据权利要求1所述的一种高重频窄线宽调Q铒激光器，其特征在于：由1/2λ波片、法拉第光隔离器组成单向器，构成环形行波谐振腔。

4.根据权利要求1所述的一种高重频窄线宽调Q铒激光器，其特征在于：种子激光器中采用的激光棒为两端键合纯YSGG晶体的掺杂Er3+的YSGG的Er:YSGG激光晶体棒，用于降低热透镜效应和防止激光端面畸变。

5.根据权利要求1所述的一种高重频窄线宽调Q铒激光器，其特征在于：VBG光栅由氟化钙或氟化镁材料制成，用于压窄线宽，获得单纵模或窄线宽输出。

6.根据权利要求1所述的一种高重频窄线宽调Q铒激光器，其特征在于：种子激光器中的Er:YSGG激光晶体棒利用两端的光纤耦合半导体激光模块实现双向端面泵浦，激光放大器中的板条式Er：YSGG激光晶体利用侧面的半导体激光巴条实现侧向泵浦。

7.根据权利要求1所述的一种高重频窄线宽调Q铒激光器，其特征在于：所述法拉第光隔离器激光只能沿一个方向上传播，材料为YIG，镀有2.79um的增透膜。

8.根据权利要求1所述的一种高重频窄线宽调Q铒激光器，其特征在于：所述调Q晶体为声光调Q晶体，材质为TeO2，通光片镀有2.79um的增透膜。