[发明专利]短时无制冷高温金绿宝石激光器

说明书

本发明涉及一种短时无制冷高温金绿宝石激光器，是目前0.7‑0.8微米波段最重要的固体激光器之一。为满足某些特殊使用要求，它采用一种特别适合高温工作的金绿宝石激光晶体作激光介质，采用一种组合式氙灯作激光泵浦源，采用一种聚光腔测温器实时监测聚光腔温度变化，采用一种输出功率检测器实时检测高温激光输出功率；经综合处理后实现对组合式氙灯工作状态的自适应调控，确保金绿宝石激光晶体与组合式氙灯在规定时长内不损害，并实现激光功率的稳定输出。由于金绿宝石激光器的光束质量和单脉冲能量远高于同波段半导体激光，因此更适合小型平台激光跟踪、制导和照明，及便携式激光医疗设备。

技术领域

本发明属于激光器技术领域。短时无制冷高温金绿宝石激光器采用一种高温型金绿宝石激光晶体和组合式氙灯结构，结合聚光腔测温器和输出功率检测器反馈技术，可满足小型移动平台等一些特殊使用要求。

背景技术

众所周知，自上世界60年代以来，灯泵水冷型固体激光器一直是各类军用和民用中大能量激光应用的首选，但遗憾的是，虽然激光器主机可以越做越小，可激光电源和带有冷水机的冷却系统却难以有效压缩，因此限制了该类激光器在一些微小平台上的应用。

经对国内外无水冷固体激光器技术调研看到，自上世纪80年代以来，虽然国内外有一些关于金绿宝石激光器的报道，但无水冷激光器技术研究则主要集中在Nd：Y A G激光器(表 1)方面，与本发明的灯泵大能量短时高温金绿宝石激光器有所不同。

对于灯泵固体激光器来说，制冷设备通常是整个激光器中的一个重要组成部分，也是决定整机体积、重量和功耗的直接因素。目前国内外减少制冷设备压力的做法主要有两种：一是将水冷换为风冷，但激光器的重频、脉冲能量和工作时间会适当降低，且需增加散热片，很难用于封闭式载体；二是采取L D半导体激光替代氙灯做泵浦源，但L D本身需要热电制冷，否则无法保持其泵浦波长稳定。所以，完全没有任何制冷措施的灯泵金绿宝石激光器尚为空白。

表1国内无水冷Nd：YAG固体激光器实验与研究情况