[发明专利]一种基于功能复合晶体级联变频的新型近中红外激光器

说明书

本发明公开了一种基于功能复合晶体级联变频的新型近中红外激光器，包括光路上依次设置的带耦合系统的泵浦源、基频光全反镜片、三段键合功能复合晶体、Q开关、光参量振荡腔全反镜片、KTA晶体和输出镜片，所述带耦合系统的泵浦源、基频光全反镜片、三段键合功能复合晶体、Q开关、光参量振荡腔全反镜片、KTA晶体和输出镜片的轴向中心线重合，所述基频光全反镜片与输出镜片之间构成一个基频光谐振腔，所述光参量振荡腔全反镜片与输出镜片之间构成一个光参量振荡腔。上述技术方案，结构设计合理、结构简单、激光转换效率高、实现高效1.7微米波段激光输出且实用性好。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，具体涉及一种基于功能复合晶体级联变频的新型近中红外激光器。

背景技术

1.7微米区域的光源可以减少生物组织的散射和吸收，在生物成像中提高成像深度；C-H键在1.7微米附近有强吸收峰，可用于皮脂腺激光手术和一些高密度聚合物的焊接。可以说，1.7微米波段在生物光子学、激光医疗、光谱技术、中红外激光产生等领域具有重要应用，极具研究价值。然而，1.7微米波段难于通过普通固体激光器直接实现，目前，通过普通频率变换的激光输出功率较低，实用性差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构设计合理、结构简单、激光转换效率高、实现高效1.7微米波段激光输出且实用性好的基于功能复合晶体级联变频的新型近中红外激光器。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于功能复合晶体级联变频的新型1.7微米波段激光器，包括光路上依次设置的带耦合系统的泵浦源、基频光全反镜片、三段键合功能复合晶体、Q开关、光参量振荡腔全反镜片、KTA晶体和输出镜片，所述带耦合系统的泵浦源、基频光全反镜片、三段键合功能复合晶体、Q开关、光参量振荡腔全反镜片、KTA晶体和输出镜片的轴向中心线重合，所述基频光全反镜片与输出镜片之间构成一个基频光谐振腔，所述光参量振荡腔全反镜片与输出镜片之间构成一个光参量振荡腔。

本发明进一步设置为：所述三段键合功能复合晶体是三段式键合的YVO4/Nd:YVO4/YVO4晶体，中间的Nd:YVO4为自拉曼晶体，Nd:YVO4晶体两端键合YVO4晶体。

本发明还进一步设置为：所述KTA晶体为非临界相位匹配切割KTA晶体。

本发明还进一步设置为：所述Q开关包括声光Q开光、电光Q开关和被动调Q晶体。

本发明还进一步设置为：所述带耦合系统的泵浦源为输出波长为808纳米或者880纳米的半导体激光器。

本发明还进一步设置为：所述基频光全反镜片对808纳米或者880纳米波段激光增透，同时对1.06和1.18微米波段激光高反射。

本发明还进一步设置为：所述光参量振荡腔全反镜片对1.06微米和1.18微米波段激光增透，同时对1.7微米波段激光高反射。

本发明还进一步设置为：所述输出镜片对1.06微米和1.18微米波段激光高反射，同时对1.7微米波段部分透过，用于输出1.7微米波段激光，同时对1.5微米波段激光高透射，透过率大于50％，用于抑制1.06微米作为基频光驱动KTA光参量振荡产生的1.5微米波段的激光。

本发明还进一步设置为：由带耦合系统的泵浦源抽运三段键合功能复合晶体产生1.06微米波段的荧光，在由基频光全反镜片和输出腔镜组成的基频光谐振腔内形成振荡激光，并通过Q开光调制，使得振荡激光具有较强的峰值功率，再通过三段键合功能复合晶体自拉曼产生1.18微米激光经过KTA晶体时通过参量振荡产生1.7微米波段的激光，并且1.7微米波段的激光在光参量振荡腔全反镜片和输出镜片组成的光参量振荡腔内振荡加强并部分输出。