[发明专利]可切换输出的变波长激光器

说明书

本申请公开了一种可切换输出的变波长激光器，所述激光器包括复合谐振腔、增益介质模块、调Q模块、耦合输出模块和泵浦源；所述复合谐振腔包括滤波谐振腔和激光谐振腔；所述滤波谐振腔、调Q模块、耦合输出模块沿光路方向依次位于所述激光谐振腔内；所述增益介质模块包括掺Tm部分和掺Ho部分，位于所述滤波谐振腔内；所述泵浦源位于所述复合谐振腔外；其中，所述耦合输出模块包括多个镀有不同膜层的耦合输出单元，通过切换到不同膜层的耦合输出单元从而输出不同波长的激光。该激光器通过切换不同的耦合输出单元，改变谐振腔内Tm激光和Ho激光的损耗，以实现在一个紧凑的谐振腔内，实现不同波长的Tm激光和Ho激光可相互切换的连续或脉冲激光的输出。

技术领域

本申请涉及固体激光技术领域，具体公开了一种可切换输出的变波长激光器。

背景技术

钬(Ho)激光器和铥(Tm)激光器输出的激光主要出取决于谐振腔结构和增益介质，现有Ho激光器和Tm激光器的增益介质包括：Tm离子或Ho离子单独掺杂的增益介质、Tm、Ho离子共掺增益介质及Tm增益介质复合Ho增益介质的Tm/Ho复合增益介质。在上述增益介质的情况下，单掺杂增益介质仅可实现单一Tm激光或单一Ho激光的输出；Tm、Ho离子共掺增益介质中Tm离子充当吸收半导体泵浦光的敏化剂，将能量传递给同一增益介质中相邻的Ho离子，形成Ho离子的粒子数反转，实现Ho激光输出；而Tm/Ho复合增益介质通过掺Tm部分对泵浦光的吸收产生禁锢在谐振腔内的Tm激光，对掺Ho部分进行同带泵浦，进而实现Ho激光输出。虽然上述激光器均能实现有效的激光输出，但均无法在单个谐振腔结构上实现Tm激光和Ho激光的可切换输出。

相关技术中，虽然基于Tm/Ho键合机制，在激光功率放大过程中产生双波长的激光输出，然而，最终输出的激光波长仍为单一的Ho激光，即相关技术中的Tm/Ho键合激光器本质上仍为输出单一激光的Ho激光器。因此，需要发展能够在单个谐振腔结构上实现Tm激光和Ho激光可切换输出的变波长激光器。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种可切换输出的变波长激光器，该可切换输出的变波长激光器包括具有不同镀膜规格的耦合输出单元的耦合输出模块，通过切换不同的耦合输出单元，改变谐振腔内Tm激光和Ho激光的损耗，以实现在一个紧凑的谐振腔内实现Tm激光和Ho激光可相互切换的连续或脉冲激光的输出。

一种可切换输出的变波长激光器，所述激光器包括复合谐振腔、增益介质模块、调Q模块、耦合输出模块和泵浦源；

所述复合谐振腔包括滤波谐振腔和激光谐振腔；

所述滤波谐振腔、调Q模块、耦合输出模块沿光路方向依次位于所述激光谐振腔内；

所述增益介质模块包括掺Tm部分和掺Ho部分，位于所述滤波谐振腔内；

所述泵浦源位于所述复合谐振腔外；

其中，所述耦合输出模块包括多个镀有不同膜层的耦合输出单元，通过切换到不同膜层的耦合输出单元从而输出不同波长的激光。。

可选地，所述滤波谐振腔的前腔面和所述滤波谐振腔的后腔面均镀有Tm激光高反膜，所述Tm激光在所述谐振腔内振荡；所述激光谐振腔的前腔面和所述激光谐振腔的后腔面分别镀有Ho激光高反膜和Ho激光部分反射膜，所述Ho激光在所述激光谐振腔内振荡。

可选地，所述滤波谐振腔的前腔面镀有对Tm激光的反射率大于99％的膜层，所述滤波谐振腔的后腔面镀有对Tm激光的反射率大于95％的膜层，所述Tm激光在所述滤波谐振腔内振荡；所述激光谐振腔的前腔面镀有对Ho激光的反射率大于99％的膜层；所述激光谐振腔的后腔面镀有对Ho激光的透过率在2％～50％的部分反射膜，所述Ho激光在所述激光谐振腔内振荡。