[发明专利]固体激光器及其工作方法及激光雷达

说明书

一种固体激光器及其工作方法及激光雷达，所述固体激光器包括：泵浦光发射模块，用于发射泵浦光，所述泵浦光包括多路第一泵浦光，所述多路第一泵浦光方向一致且相互平行；合束模块，用于接收所述泵浦光，并将所述泵浦光合束以形成合束泵浦光；谐振模块，用于接收所述合束泵浦光并发射第一激光，所述谐振模块包括：谐振腔，所述谐振腔包括第一谐振部，所述合束泵浦光自所述第一谐振部透射至谐振腔内，以及第二谐振部，所述第一激光自所述第二谐振部发射；增益介质，所述增益介质位于第一谐振部和第二谐振部之间。所述固体激光器能够发射出高单脉冲能量的激光束。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种固体激光器及其工作方法及激光雷达。

背景技术

半导体激光器泵浦的固体激光器(DPSSL)作为一种新型激光器，近年来发展迅速。相比于传统灯泵浦固体激光器，DPSSL用特定波长的半导体激光器取代了闪光灯，达到了更高的光光转换效率和更长的工作时间，广泛应用于光纤通信、光学图像处理及激光打印等领域。不仅如此，DPSSL作为激光雷达的光源，在激光雷达领域中也极具应用前景。固体激光器作为激光雷达的光源，需要具有以下特点：1)由于激光雷达的光源波长在人眼可见光波段范围外，因此要求激光器具有高峰值功率和大脉冲能量，从而高峰值功率和大脉冲能量有利于提高测量距离和信噪比。2)需要固体激光器的结构简单紧凑，以便缩小整个雷达的尺寸。3)由于激光雷达工作环境多变，其性能容易受到大气环境、气温等自然条件影响，因此需要固体激光器具有较高的可靠性和稳定性。

然而目前半导体激光器泵浦的固体激光器仍存在单脉冲能量不够高，固结构仍然不够紧凑以及易受外界环境影响导致性能不稳定的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提高半导体激光器泵浦的固体激光器的单脉冲能量、结构紧凑度及稳定性。

为解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种固体激光器，包括：泵浦光发射模块，用于发射泵浦光，所述泵浦光包括多路第一泵浦光，所述多路第一泵浦光方向一致且相互平行；合束模块，用于接收所述泵浦光，并发射合束泵浦光，并将所述泵浦光合束以形成合束泵浦光；谐振模块，用于接收所述合束泵浦光并发射第一激光，所述谐振模块包括：谐振腔，所述谐振腔包括第一谐振部，所述合束泵浦光自所述第一谐振部透射至谐振腔内，以及第二谐振部，所述第一激光自所述第二谐振部发射；增益介质，所述增益介质位于第一谐振部和第二谐振部之间。

可选的，所述泵浦光发射模块包括多个第一泵浦光发射模块，用于发射多路第一泵浦光；所述合束模块包括聚焦模块，用于聚焦所述泵浦光成为所述合束泵浦光；所述第一泵浦光发射模块包括：第一发射模块、第一转向模块以及位于所述第一发射模块与所述第一转向模块之间的第一准直模块，所述第一发射模块用于发射第一初始泵浦光，所述第一初始泵浦光方向一致且相互平行，所述第一准直模块用于准直所述第一初始泵浦光，所述第一转向模块用于将被准直的所述第一初始泵浦光转向为第一泵浦光。

可选的，所述谐振模块还包括：位于所述增益介质和所述第二谐振部之间的品质因数调节器。

可选的，所述品质因数调节器包括品质因数调节晶体，所述品质因数调节晶体为可饱和吸收体，且所述品质因数调节器具有相对的调节器第一面和调节器第二面；所述增益介质具有相对的增益介质第一面和增益介质第二面，所述增益介质第二面与所述调节器第二面直接键合或通过粘结层粘合。

可选的，所述第一谐振部包括位于增益介质第一面表面的第一介质膜；所述第二谐振部包括位于调节器第一面表面的第二介质膜。

可选的，所述泵浦光发射模块还包括：第二偏振泵浦光发射模块，用于发射多路第二偏振泵浦光，所述多路第二偏振泵浦光方向一致且互相平行；所述泵浦光还包括所述多路第二偏振泵浦光。

可选的，所述合束模块还包括偏振合束模块，用于在聚焦所述泵浦光之前，合束所述多路第一泵浦光和所述多路第二偏振泵浦光。