[发明专利]激光器、包括其的激光雷达以及产生激光的方法

说明书

本发明涉及一种使用蓝光激光二极管作为泵浦光源的二极管泵浦的固体激光器，以掺Cr氟铝钙锂石为增益介质，能够获得适用于激光雷达的850nm激光输出。由于蓝光激光二极管在光束质量及功率方面的优势，能够简化泵浦系统的结构进而简化固体激光器的整体结构；由于蓝光激光二极管在温度范围和温漂方面的优势，固体激光器受泵浦光波长温漂移动影响小，可靠性高，适用车规级应用。固定导热透明材料的微片式结构有利于减小泵浦热效应的影响，在更高的泵浦功率下获得更高的激光输出。

技术领域

本发明大致涉及光电技术领域，尤其涉及一种激光器、包括该激光器的激光雷达以及一种产生激光的方法。

背景技术

二极管泵浦的固体激光器(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用特定波长的激光二极管取代了闪光灯，达到了更高的光光转换效率和更长的工作时间和小尺寸。目前，已有许多类型的二极管泵浦固体激光器实现了商品化，广泛应用于激光测距，工业加工等。

被动调Q是固体激光器产生脉冲激光的一种方式。谐振腔的Q值定义为储存的总能量与腔内单位时间损耗的能量之比。通过改变腔内损耗的办法来调节腔内的Q值，在Q开关打开时形成激光脉冲。被动调Q通过在谐振腔中设置可饱和吸收体，利用光强对其吸收系数的调制来改变光的透过率，在可饱和吸收体被饱和时产生激光振荡输出调Q激光脉冲。这种技术有利于获得较窄脉冲宽度的脉冲式激光。

现有的二极管泵浦固体激光器多采用红光激光二极管作为泵浦光源，但由于单个红光激光二极管的功率较低，通常需要多个激光二极管合束泵浦，泵浦系统较为复杂；且红光激光二极管的中心波长随温度漂移，其工作温度一般限制在0℃至50℃，应用场景也受到了限制(例如激光雷达应用于自动驾驶领域，车规的温度范围为-40℃至120℃)。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本发明提供一种激光器，包括：

泵浦单元，所述泵浦单元包括蓝光激光二极管，配置成可产生蓝光泵浦光；

增益单元，所述增益单元位于所述泵浦单元的光路下游并接收所述蓝光泵浦光，所述增益单元包括掺Cr氟铝钙锂石作为增益介质；

激光谐振腔，包括第一谐振部和第二谐振部，其中所述第一谐振部位于所述泵浦单元与所述增益单元之间，所述增益单元位于所述激光谐振腔中，所述激光谐振腔中产生的激光自所述第二谐振部出射；和

品质因数调节单元，所述品质因数调节单元配置成可调节所述激光谐振腔的品质因数。

根据本发明的一个方面，所述品质因数调节单元位于所述增益介质与所述第二谐振部之间。

根据本发明的一个方面，所述第一谐振部包括第一介质膜，所述第一介质膜配置成允许所述蓝光泵浦光通过并入射到所述增益单元中，并可将从所述增益单元朝着所述泵浦单元的光束反射回所述增益单元，所述第二谐振部包括第二介质膜，所述第二介质膜配置成可将来自所述增益单元的光束反射回所述增益单元，以在所述激光谐振腔中最终形成特定波长的激光振荡，所述激光谐振腔中产生的激光自所述第二介质膜出射。

根据本发明的一个方面，所述第一介质膜位于所述增益单元的靠近所述泵浦单元的端面上，所述第二介质膜位于所述品质因数调节单元的远离所述泵浦单元的端面上。

根据本发明的一个方面，所述第二谐振部还包括凹面朝向第一谐振部的凹面镜，所述第二介质膜设置于所述凹面上，所述激光谐振腔中产生的激光自所述第二介质膜和所述凹面镜出射。

根据本发明的一个方面，所述激光器还包括位于所述第一谐振部与所述增益单元之间的导热透明材料，所述导热透明材料与所述增益单元的朝向所述第一谐振部的一侧贴合。