[发明专利]短时无制冷高温金绿宝石激光器

摘要

本发明涉及一种短时无制冷高温金绿宝石激光器，是目前0.7‑0.8微米波段最重要的固体激光器之一。为满足某些特殊使用要求，它采用一种特别适合高温工作的金绿宝石激光晶体作激光介质，采用一种组合式氙灯作激光泵浦源，采用一种聚光腔测温器实时监测聚光腔温度变化，采用一种输出功率检测器实时检测高温激光输出功率；经综合处理后实现对组合式氙灯工作状态的自适应调控，确保金绿宝石激光晶体与组合式氙灯在规定时长内不损害，并实现激光功率的稳定输出。由于金绿宝石激光器的光束质量和单脉冲能量远高于同波段半导体激光，因此更适合小型平台激光跟踪、制导和照明，及便携式激光医疗设备。 1

主权项

1.本发明涉及一种短时无制冷高温金绿宝石激光器(以下简称高温激光器)，它采用一种适合高温工作的金绿宝石激光晶体作为激光介质，采用一种组合式氙灯作激光泵浦源，激光晶体与氙灯均工作在无制冷状态，能在数分钟内保持激光器输出功率基本不变，满足某些特殊小平台的使用要求。

2.权利要求1中的高温激光器，主要由激光器主机和激光电源两部分组成。激光器主机部分有聚光腔、谐振腔组合透镜和输出功率检测器，在聚光腔中有金绿宝石激光晶体、组合式氙灯和聚光腔测温器；激光电源部分有多路氙灯供电模块和综合控制器。

3.权利要求2中聚光腔内的聚光腔测温器由温度传感头与数据处理/输出接口组成，主要用于监测聚光腔内的温度变化情况。为此，可利用高温激光器对聚光腔无制冷密封的严格要求，在聚光腔机壳的适当位置设置一个微小监测孔，将温度传感头插进去测量聚光腔内的温度；温度传感头测温范围不小于400℃，测温精度优于2℃；待实验摸清聚光腔内温度变化与激光器输出功率之间的关系后，可在实际使用的激光器主机中取消或保留聚光腔测温器。

4.权利要求2中聚光腔内的组合式氙灯包括有多支氙灯，围绕着金绿宝石激光晶体成特殊形状分布，结构布局可选择多种形式，分别满足以下条件：有利于对激光晶体实施高效率的侧面泵浦；有利于对激光晶体进行快速加温；确保无论哪支氙灯开机工作都能实现对激光晶体均匀泵浦；一旦某支氙灯炸裂时，也能尽可能避免对其他氙灯和激光晶体造成严重损害。

5.权利要求2中激光器主机部分的输出功率检测器和激光电源部分的多路氙灯供电模块与综合控制器，主要用于对激光晶体和组合式氙灯工作状态的调控。其中，输出功率检测器设置在激光器输出端实时监测其输出功率，为间接判断激光晶体所处温度范围提供参考数据；当综合处理器接收到聚光腔测温器和输出功率检测器数据后，经综合处理后控制组合式氙灯中各支氙灯的开关机、持续工作时间和工作电压等。