[发明专利]低成本高性能微型化的1.5μm被动调Q脉冲激光器

说明书

本公开提供了一种低成本高性能微型化的1.5μm被动调Q脉冲激光器，包括：泵浦源、聚焦透镜、激光增益介质和调Q晶体；其中，泵浦源为905nm LD；激光增益介质和调Q晶体皆经精细抛光处理且各自的两通光面平行，激光增益介质的第一通光面和调Q晶体的第一通光面通过光胶工艺键合，激光增益介质的第二通光面和调Q晶体的第二通光面上镀激光腔膜，形成微型化平平激光腔；激光增益介质为在905nm波长附近有吸收的工作物质。该1.5μm被动调Q的脉冲激光器具有低成本、微型化、性能稳定、可大批量制造的优点，可以直接方便的替换905nm LD在激光雷达上的应用。

技术领域

本公开涉及固体激光领域，尤其是涉及一种低成本高性能微型化的1.5μm被动调Q脉冲激光器。

背景技术

现在激光雷达大多都是使用905nm的半导体激光器(LD)作为发射光源，而由于905nm LD的慢轴方向发光面很长，快轴方向有多个发光节，导致905nm LD发射的激光的光束质量非常差，比市面上一般其它波长LD的光束质量还差得多。同时对于人眼安全的要求，目前普遍用于激光雷达的905nm波长和1064nm波长对人眼都有很大的安全隐患，因此其激光雷达的性能能力受到了极大的限制。而1.5μm波段的激光波长位于良好的大气传输窗口，同时又具有人眼安全的性质，用在激光雷达方面，使其探测能力以及应用效果得到了极大的提升，因此市面上迫切需要1.5μm脉冲激光器。

公开号为CN104319614A的专利文献公开了一种1.5μm人眼安全波段超短脉冲激光器，通过锁模自拉曼激光器的方法实现紧凑、高效的1.5μm人眼安全波段超短脉冲激光光源，该1.5μm脉冲激光器包括：泵浦源、耦合透镜组、谐振腔反射镜、激光增益介质、锁模元件和激光输出镜，激光谐振腔采用直腔结构，其中，泵浦源采用808nm半导体激光器；耦合藕合透镜组镀有泵浦光增透膜；谐振腔反射镜为凹镜，曲率半径300mm，镀泵浦光增透、1.3-1.6μm高反膜；激光增益介质采用切割Nd:YVO₄晶体，掺杂浓度为0.3，对应基频激光波长1342nm和一阶拉曼光波长1525nm，晶体尺寸选择3×3×20mm，两端镀泵浦光、基频激光和拉曼光增透膜；锁模元件采用半导体可饱和吸收镜SESAM进行被动锁模，晶体两端镀基频激光和拉曼光增透膜，对1342nm基频激光初始透过率80％；激光输出镜6为平镜，对基频光高反、拉曼光透过率10％，激光谐振腔腔长在50-200mm之间。可知，该1.5μm脉冲激光器的体型较大。

在目前市场上，1.5μm脉冲激光器也不断涌现出来，泵浦源常用的940nmLD、976nmLD、980nmLD，激光增益介质常用Er玻璃。但是现有的1.5μm脉冲激光器整体上仍然存在很多现实问题：(一)目前激光雷达普遍采用的905nm LD价格非常低，而现在涌现出来的1.5μm脉冲激光器价格比905nm LD价格高上几十倍至几百倍，成本上不具有竞争力；(二)现有的1.5μm脉冲激光器外形尺寸与905nm LD相比差异太大，不能直接替换；(三)二者性能差异悬殊，特别是电路控制部分，无法通用化。上述三点导致目前市面上1.5μm激光雷达比905nm激光雷达价格高了几百倍甚至上千倍，严重阻碍了1.5μm激光器在激光雷达的广泛使用。

发明内容

在下文中给出了关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不意图确定本公开的关键或重要部分，也不意图限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于现有技术的上述缺陷，本公开的目的在于提供一种低成本高性能微型化的1.5μm被动调Q脉冲激光器，以至少解决目前市面上1.5μm激光雷达价格过高、外形尺寸和性能不够理想的问题。