[发明专利]一种高能量皮秒级输出的固体脉冲激光器

说明书

本发明提供了本发明提供一种高能量皮秒级输出的固体脉冲激光器，包括：泵浦源、泵浦光耦合装置、掺钕块状固体激光增益介质、掺铬块状可饱和吸收体、激光腔镜片组。泵浦源为闪光灯泵浦长脉冲翠绿宝石激光器；泵浦光耦合装置，用于接收泵浦源发射的光，并将泵浦光进行整形扩束，最后聚焦至激光晶体中；掺钕块状固体激光增益介质用于接收泵浦光，并在泵浦光激励下产生激光输出所需的上能级反转粒子数；掺铬块状可饱和吸收体用于对1064nm激光产生非线性可饱和吸收效应，调制产生百皮秒级的高能激光脉冲；激光腔镜片组包含激光耦合输出镜与激光反射镜，构成了一个激光谐振腔。本发明的有益效果在于：实现了1064nm的百皮秒级固体脉冲激光器的运转。

技术领域

本发明属于光学技术领域，尤其涉及一种发射激光脉宽为百皮秒的高能量1064nm固体脉冲激光器。

背景技术

1064nm脉冲激光在激光医疗美容运用领域有着明显的优势，可有效祛除黑色或暗蓝色的纹身或色斑。同时，通过倍频后的532nm脉冲激光可以更高效的祛除红色的纹身或色斑。百皮秒脉冲激光比纳秒的脉冲激光作用深度大，且作用时间短，其治疗效果好且减小了受治疗者的痛苦。目前，直接产生百皮秒1064nm固体脉冲激光的主要方法有两种：主动锁模掺钕固体激光器、增益开关式掺钕固体激光器。其中，主动锁模掺钕固体激光器的通过加入主动锁模元件可将输出激光的脉冲宽度控制在百皮秒量级。增益开关式掺钕固体激光器利用脉冲泵浦激光泵浦掺铷固体激光增益介质，通过控制泵浦光的能量和脉宽，并配合可饱和吸收体调制激光使其输出1064nm的激光脉宽控制在百皮秒量级。

但是，主动锁模掺钕固体激光器的主动锁模元件一般较为昂贵，输出的激光重复频率为兆赫兹量级，且当脉冲能量较低并不适用于医疗美容的运用。而增益开关式掺钕固体激光器由于目前常用泵浦源半导体激光器的峰值功率较低，使得百皮秒1064微米的激光输出能量限制在1毫焦以下且光束质量较差。以上缺陷，导致直接产生百皮秒1064nm固体脉冲激光器能量较低。

发明内容

本发明提供一种高能量的百皮秒1064nm固体脉冲激光器，旨在解决增益开关式掺钕固体脉冲激光器难以获得高能量输出的问题。

本发明提供的一种高能量皮秒级输出的固体脉冲激光器，所述固体激光器包括：泵浦源、泵浦光耦合装置、激光腔镜片组、掺钕块状固体激光增益介质、掺铬块状可饱和吸收体；其中，

所述泵浦源，用于将电能转换为增益介质所需的泵浦激光能量，并将泵浦激光输出至泵浦光耦合装置，同时通过控制泵浦源的脉冲能量、脉宽参数使得每次泵浦脉冲泵浦后谐振腔内仅有一个百皮秒量级的1064nm脉冲激光产生；

所述泵浦光耦合装置，用于接收所述泵浦源发射的泵浦光，并将所述泵浦光进行聚焦，以及输出至所述掺钕块状固体激光增益介质；

所述掺钕块状固体激光增益介质置于所述腔内镜片组构成的激光谐振腔内，用于接收泵浦光，并在所述泵浦光的激励下产生激光输出所需的反转粒子数；

所述掺铬块状可饱和吸收体置于所述腔内镜片组构成的激光谐振腔内，位于增益介质之后，用于对1064nm激光产生非线性可饱和吸收效应，调制产生百皮秒的高能激光脉冲；

所述激光腔镜片组包含激光耦合输出镜与激光反射镜，这些镜片形成谐振腔，将1064nm的激光进行反射，使得激光在谐振腔内进行连续往返，激光耦合输出镜将激光腔内部分1064nm激光透射输出。

本发明实施例提供的高能量百皮秒1064nm固体脉冲激光器，包含泵浦源为闪光灯泵浦翠绿宝石激光器，发射波长对应于掺钕块状固体激光增益介质的吸收峰，通过控制泵浦源的脉冲能量、脉宽使得每次泵浦脉冲泵浦后谐振腔内仅有一个百皮秒量级的1064nm脉冲激光产生，实现了1064nm的百皮秒固体脉冲激光器的运转，可以应用在激光医疗领域。

附图说明

图1是本发明实施例提供的固体脉冲激光器结构示意图。