CN204668716U - Tm:YAP声光调Q开关激光*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种Tm：YAP声光调Q开关激光***，包括按照光路方向依次设置的泵浦激光发射器(1)、光纤(2)、耦合***(3)、TM：YAP晶体(4)、声光调Q开关(5)、凹透镜(6)和光电探测器(7)，光电探测器(7)还连接有示波器(8)，所述声光调Q开关(5)还连接有信号发生器(9)。本实用新型提供的Tm：YAP声光调Q开关激光***利用TM：YAP激光器理论，制造了一种小型化、高功率输出的增益开关激光器，可以广泛应用于激光雷达、医学应用等领域，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种泵浦激光器，尤其涉及一种Tm：YAP声光调Q开关激光***，属于激光设备领域。
背景技术
2μm波段光具有人眼安全的特性，它在军事、医疗和环境监测等方面有着广泛的用途。作为2μm波段激光器的工作物质，Tm：YAP晶体具有掺杂浓度高、转换效率高等优点，是一种具有极大应用潜力的新型固体激光材料。一般的，该波段常用的领域包括激光雷达、医学应用等。目前国外对此研究较多，而国内的相关应用研究才刚刚开始，人们围绕如何提高2μm波段激光输出功率及效率从材料与器件上进行了多方位的探索研究，特别是大功率半导体激光器出现后，促使人们以激光二极管为泵浦源在提供高效、小型化及性能稳定的2μm波段激光器上进行更深层次的研究和开发。
目前该领域的几个基本问题是：
1.国产化较低，目前国内没有***的研究和稳定的实物；
2.小型化设备较少，极大地限制了其应用的领域；
3.与传统的泵浦方式相比，泵浦效率较低。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，解决好现有技术的问题，弥补现有目前市场上现有产品的不足。
本实用新型提供了一种Tm：YAP声光调Q开关激光***，包括按照光路方向依次设置的泵浦激光发射器、光纤、耦合***、TM：YAP晶体、声光调Q开关、凹透镜和光电探测器，所述光电探测器还连接有示波器，所述声光调Q开关还连接有信号发生器。
优选的，上述泵浦激光发射器输出的激光经过光纤输出，光纤芯径200μm，数值孔径NA＝0.22，光纤输出泵浦光经过1∶1耦合***聚焦于Tm：YAP晶体内部。
优选的，上述声光调Q开关的声光晶体长度为46mm，射频频率为27.12MHz，通电损耗在直径3mm光束，功率50w时为55％，使用水冷方式对其进行制冷。
优选的，上述Tm：YAP声光调Q开关激光***还包括为泵浦激光发射器供电的直流电源。
优选的，上述泵浦激光发射器发出的激光依次经过光纤、耦合器、TM：YAP晶体、声光调Q开关、凹透镜后到达光电探测器，再到达示波器。
本实用新型提供的Tm：YAP声光调Q开关激光***利用TM：YAP激光器理论，制造了一种小型化、高功率输出的增益开关激光器，可以广泛应用于激光雷达、医学应用等领域，降低了成本。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型LD模块电流-功率曲线图；
图3为本实用新型LD模块输出光谱曲线图；
图4为本实用新型输出脉冲宽度与泵浦功率关系图；
图5为本实用新型输出脉冲宽度与重复频率关系图。
附图标记：1-泵浦激光发射器；2-光纤；3-耦合***；4-TM：YAP晶体；5-声光调Q开关；6-凹透镜；7-光电探测器；8-示波器；9-信号发生器；10-直流电源。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。
本实用新型提供的TM：YAP声光调Q开关激光***，包括按照光路方向依次设置的泵浦激光发射器1、光纤2、耦合***3、TM：YAP晶体4、声光调Q开关5、凹透镜6和光电探测器7，光电探测器7还连接有示波器8，声光调Q开关5还连接有信号发生器9。泵浦激光发射器1输出的激光经过光纤2输出，光纤2芯径200μm，数值孔径NA＝0.22，光纤2输出泵浦光经过1∶1耦合***聚焦于Tm：YAP晶体4内部。声光调Q开关5的声光晶体长度为46mm，射频频率为27.12MHz，通电损耗在直径3mm光束，功率50w时为55％，使用水冷方式对其进行制冷。Tm：YAP声光调Q开关激光***还包括为泵浦激光发射器1供电的直流电源10。泵浦激光发射器1发出的激光依次经过光纤2、耦合器3、TM：YAP晶体4、声光调Q开关5、凹透镜6后到达光电探测器7，再到达示波器8。
本实用新型采用LD端面泵浦的方式，选用的LD模块，其输出中心波长为795.2nm(20℃)，光谱谱线宽度为1.7nm最大工作电流38.8A，最大输出功率30.1W，图2为用功率计测得的LD模块的电流-功率关系图。图3为为半导体模块的输出光谱曲线。
LD模块输出激光经光纤输出，光纤芯径200μm，数值孔径NA＝0.22，光纤输出泵浦光经过1∶1耦合***聚焦于Tm：YAP晶体内部。
图4为为同样条件下输出脉冲宽度与泵浦功率变化关系图，当泵浦功率增加时，脉冲宽度减小，这是由于泵浦功率增大的同时，Tm：YAP晶体上能级积累的粒子数增加，能级受激跃迁速率变大，从而使脉冲宽度减小。
图5为输出脉冲宽度与能量随工作重频的关系图，可以看到当重复频率在200Hz以下时，输出脉冲能量与脉冲宽度变化不大，而超过200Hz后，当重复频率增加时，输出脉冲能量很快降低，输出脉冲宽度快速增加。这是因为在低重复频率工作状态下，脉冲间隔周期长，受储能饱和的影响，在重复频率变化时输出脉冲能量变化不大；在高重复频率工作状态下，脉冲间隔周期相对较短，在Q开关关门储能尚未饱和的情况下，下一个开门已经到来，使得脉冲能量随之下降。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种Tm：YAP声光调Q开关激光***，其特征在于：所述声光调Q开关激光***包括按照光路方向依次设置的泵浦激光发射器(1)、光纤(2)、耦合***(3)、TM：YAP晶体(4)、声光调Q开关(5)、凹透镜(6)和光电探测器(7)，所述光电探测器(7)还连接有示波器(8)，所述声光调Q开关(5)还连接有信号发生器(9)。
2.根据权利要求1所述的Tm：YAP声光调Q开关激光***，其特征在于：所述泵浦激光发射器(1)输出的激光经过光纤(2)输出，光纤(2)芯径200μm，数值孔径NA＝0.22，光纤(2)输出泵浦光经过1∶1耦合***聚焦于Tm：YAP晶体(4)内部。
3.根据权利要求1所述的Tm：YAP声光调Q开关激光***，其特征在于：所述声光调Q开关(5)的声光晶体长度为46mm，射频频率为27.12MHz，通电损耗在直径3mm光束，功率50w时为55％，使用水冷方式对其进行制冷。
4.根据权利要求1所述的Tm：YAP声光调Q开关激光***，其特征在于：所述Tm：YAP声光调Q开关激光***还包括为泵浦激光发射器(1)供电的直流电源(10)。
5.根据权利要求4所述的Tm：YAP声光调Q开关激光***，其特征在于：所述泵浦激光发射器(1)发出的激光依次经过光纤(2)、耦合器(3)、TM：YAP晶体(4)、声光调Q开关(5)、凹透镜(6)后到达光电探测器(7)，再到达示波器(8)。
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|---|---|---|---|---|
| CN111755943A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-09 | 山东大学 | 一种基于脉冲激光器泵浦的光学参量振荡器及工作方法 |
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- 2015-04-21 CN CN201520257357.8U patent/CN204668716U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN111755943A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-09 | 山东大学 | 一种基于脉冲激光器泵浦的光学参量振荡器及工作方法 |
| CN111755943B (zh) * | 2020-07-15 | 2022-05-31 | 山东大学 | 一种基于脉冲激光器泵浦的光学参量振荡器及工作方法 |
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